农业机器人自主导航系统设计与试验探索.docx

农业机器人自主导航系统设计与试验探索

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3文章结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1农业机器人技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.2自主导航技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.3农业机器人自主导航系统应用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

农业机器人自主导航系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

3.1系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1.1系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1.2系统功能模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2传感器选型与布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.3控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3.1定位算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3.2导航算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.3.3运动控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

系统软件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.1软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.2数据处理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.3控制策略模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.4用户界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

系统硬件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

5.1硬件平台选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

5.2硬件模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

5.2.1传感器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

5.2.2控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.2.3动力驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.3硬件集成与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

试验与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

6.1试验环境与条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

6.2试验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

6.2.1定位精度试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

6.2.2导航精度试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.2.3运动稳定性试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.3试验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

6.3.1定位精度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．