河北农业大学机电工程学院 刘泽楠 王一猛 付鑫 宋云达 王子晗

引言

从目前发展的状况可以预知，2016～2026年是我国果园产业发展的黄金时期[1]，果园的机械化程度不仅对水果产业发展有深远的影响，也对一个地区的农业机械化有着重要的影响[2]。目前我国北方农村的小型果园管理工作较落后，大部分巡检工作都是由人工完成，为解决北方山区小型果园的日常管理工作费时费力的问题，本文设计了一种果园自动巡检车，该车采用自控路径规划，能按路径规划和作业要求，精确地停靠到指定地点完成相应的果园巡检任务，节省了人力，提高了工作效率，此次设计是北方农村地区传统果园管理走向机械化、智能化管理的初步探索。

1 整体设计及参数选择

1.1 整车结构选型与设计

通过三维建模软件对巡检车各部分进行设计和建模，然后分别将设计好的各部件按其之间的配合逻辑关系进行装配组合，生成自动果园巡检车的整车的三维模型如图1所示：

图1 巡检车整车三维模型

根据自动果园巡检车的工作环境和已确定的基本参数进行各总成选型如下：动力系统采用24V175W直流电机模型小、寿命长且效率高，可提高巡检车的质量，扭矩较大使其在果园路面的通过能力增强；将IMU惯性导航模块安置在控制平台的纵向轴线上，获取机器的运动姿态和坐标；出于工作需求的考虑，采用IPC工业工控机作为控制平台的总控和信号处理；选用涡轮蜗杆式光电摄像头,可进行多方向上的仰角和俯角多角度拍摄；……