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随着计算机技术和智能控制技术的发展,农业机器人开始出现并在实际农业生产中展现了优势。农业机器人的应用可以减轻工作者的劳动强度,提高劳动效率。本文对轮履复合式农业机器人的结构设计、运动学、动力学、运动规划和运动控制等问题进行了研究。
本文首先综合分析了中外农业机器人的发展现状,介绍了本课题的主要研究内容;其次,确定了轮履复合式农业机器人的总体设计方案,分析了机器人常用行走机构的类型和各自的特点,提出了轮履复合式行走机构的设计方案,对轮履复合式农业机器人的动力与传动系统和控制系统进行了设计。第三,对轮履复合式农业机器人的基本运动模式进行了分析,建立了直线运动、旋转运动和圆弧运动的运动学方程,并对其越障等过程进行了规划。第四,对轮履复合式农业机器人进行了详细的动力学分析,建立了动力学模型。第五,介绍了模糊逻辑控制的基本原理,根据农业作业环境的特点,提出了基于模糊逻辑推理的农田避障控制方法,设计了模糊控制器,给出了该方法的流程图,并对其进行了仿真。最后,编写了机器人运动控制程序,并对各种运动模式进行了运动控制实验。