王 明 ， 董晓威 ， 王 森 ， 张 冰

（黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江 大庆 163319）

0 引言

芸豆是一种重要的豆科经济类作物，学名菜豆，俗称二季豆或四季豆。芸豆田里主要出现的杂草有稗草、狗尾草、野黍、野燕麦等十几种，可采用人工或化学除草[1]。随着生活水平的提高和消费观念的转变，市场对无公害、有机蔬菜的需求不断增加；同时国家也在大力提倡绿色农业，改善农业农村环境，推进农业资源高效利用及生态农业建设。机械除草工作效率较高、对环境污染小，符合绿色农业的发展需要，是有机农业种植过程中最佳的除草方式。

国内外学者进行了不同类型除草机器人的相关研究，近年来持续增加投入，性能不断提高[2]。Bawden等人基于模块化设计方法，研制了一种多模式作业的除草机器人，配备了智能视觉识别系统，可根据作业的实际情况选择机械除草或化学除草[3]。Utstumo等人设计了一种能够进行精确施药的智能除草机器人，大幅度地降低了除草剂的使用量[4]。Sori等人研制了一种全自动智能水田除草机器人，通过搅拌土壤阻止杂草进行光合作用，从而达到去除杂草的目的[5]。周俊等人针对除草机器人的导航系统进行了深入的研究，对提高机器人除草准确性和效率具有重要的意义[6-7]。王璨和孙俊等人提出了基于图像特征和人工神经网络的杂草识别模型，能够提高除草机器人杂草识别的准确性，进而提高除草效率[8-9]。笔者针对芸豆种植过程中杂草的去除问题，设计了基于机器视觉识别技术的两种除草机器人的总体结构，分别为轮式和履带式，以满足芸豆绿色除草的工作要求。……