葡萄园拖拉机自动导航系统设计与试验
2020-07-21杨舜禾杨术明李茂强王乾
甘肃农业大学学报 2020年3期
杨舜禾,杨术明,李茂强,王乾
(1.宁夏大学机械工程学院,宁夏 银川 750021;2.北方民族大学机电工程学院,宁夏 银川 750021)
葡萄是一种经济价值较高的水果,但葡萄不同于大田作物,其生产技术流程较为复杂.在葡萄的生长过程中需要伴随起藤、施肥、剪枝、收获、埋藤等一系列作业.其中拖拉机是葡萄园内作业的主要动力来源,但由于驾驶员的驾驶水平存在差异,从而导致了作业生产效率低、农机燃油经济性差等不良现象的产生[1].所以需要大力发展农业机械自动导航技术,以解决上述弊端并顺应精准农业的发展趋势.
由于GPS技术的巨大成功,美国最早展开农业机械卫星导航技术研究,O′Connor等基于约翰迪尔7800型拖拉机开发了一套GPS导航系统[2],在工厂环境下进行模拟试验,导航精准度可以达到厘米级;Tosaki等研制一种在果园环境使用的鼓风喷雾机器人,采用模糊控制方法引导机器人前行[3],导航精准度高,但是需要事先埋设电缆;GUEVARA等开发了基于机器视觉与GPS融合的农田作物检测机器人,通过图像处理完成作物行跟踪,使用模糊控制实现导航[4],用于低矮作物;国内对于农机自动导航技术的研究起步较晚,但近些年来发展非常迅速[5].张志刚等在久保田插秧机上开发了基于DGPS的电子罗盘的导航控制系统[6],并在水泥路面上进行模拟实验;周俊等研发了基于视觉的农用轮式移动机器人导航系统[7],但采用绿篱模拟农作物行开展实验;王晨等设计了一种农用车……
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