基于无线传感网络的采摘机器人通信系统设计

随着机器人技术的逐渐成熟,机器人在农业生产中的应用也越来越广泛,但机器人通信系统大多采用有线通信方式,数据传输缺乏实时性,同时不利于数据信息的远距离传输。为此,设计了基于无限传感网络的采摘机器人通信系统,完成了采摘机器人通信系统总体方案的设计,并对通信系统的硬件电路、协调器选型和电机驱动电路进行设计,同时完成了通信过程中控制信号和传感信号的通信协议的设计。通信系统数据传输试验结果表明:基于无线传感网络的采摘机器人通信系统具有较好的稳定性,数据传输准确性高,传输速度快,能够保证农机信息存储的安全性和连续性。     

苹果采摘机器人无线数据传输系统

针对解决苹果采摘机器人众多传感器数据采用有线传输，数据线纷繁杂乱、检修不便等问题，以及其直动关节在伸缩过程中对末端执行器传感器数据线容易扯断纠结等具体情况，设计了传感器无线数据传输系统。首先对苹果采摘机器人无线数据传输进行了整体设计，对无线通信模块电路、USB通信电路进行了选型设计，同时设计了部分传感器的信号调理电路；其次为了无线数据实时、可靠的传输，在方法上采取了质效控制措施，并制定了数据传输协议，然后进行了无线数据传输的程序设计，最后通过测试结果验证了传输协议的健壮性，数据传输的高效性，并根据测试结果与系统开销之间进行协调，选取了最优设置参数。该研究为采摘机器人及其他农产品生产机器人数据传输提供了一种无线实现方式和新的实现方案。     

MPC5xx芯片在混合动力汽车CAN通信的应用

对高性能32位MPC5xx系列单片机在混合动力汽车CAN局域网通信中的应用进行了开发与编程，并对MPC5xx系统与其它控制器之间的CAN通信进行了调试，结果表明采用MPC5xx系统进行CAN通信，编程简单、直观，数据传输准确、可靠，且传输速度快，提高了汽车混合动力控制的实时性。     

Windows环境下绝对式驱动器串行通信的实现

在Windows环境下实现微机与绝对式驱动器之间的串口通信，依据RS232通信协议编写了VC 通信程序，根据PC机读出的绝对位置数据进行了通信实验。结果表明，利用ActiveX进行程序设计简便，通信可靠。     

基于网络平台的植保无人机通信系统设计

以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。     

基于PLC和MCGS的采摘机械手控制系统设计

为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系统的采摘机械手果实抓取性能进行了测试,利用MCGS组态软件监测系统对数据进行了统计。测试结果表明:采用PLC控制的气动采摘机械手具有较高的控制精度,且动作速度快,可以满足快速控制的设计需求,MCGS监测系统可成功地对机械手的状态数据进行统计,为机械手的设计和结构优化及作业状态的监测提供了直观准确的状态数据。     

气动采摘机械手快速控制系统设计——基于PLC和MCGS组态软件

为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系统的采摘机械手果实抓取性能进行了测试,利用MCGS组态软件监测系统对数据进行了统计。测试结果表明:采用PLC控制的气动采摘机械手具有较高的控制精度,且动作速度快,可以满足快速控制的设计需求,MCGS监测系统可成功地对机械手的状态数据进行统计,为机械手的设计和结构优化及作业状态的监测提供了直观准确的状态数据。     

电气自动化技术在温室大棚中的应用研究

以温室大棚内环境参数的监测过程为研究对象,利用电气自动化技术搭建温室大棚环境参数监测系统,采用相关传感器对环境参数进行采集,通过GPRS通信方式将数据传输至不同的采集节点,并采用主采集节点对环境参数数据信息进行汇总,在远程数据传输单元中发送至主控制器,与设定的阈值进行对比,生成执行机构控制指令。试验结果表明：温室大棚环境参数监测系统能够有效对采集数据进行传输,同时准确稳定地对温室内各项环境参数进行监测。     

GPRS通信技术在自动化系统中的应用

基于GPRS通信技术的调度自动化备用应急通道系统，是利用电信、移动、联通等运营商的公用无线网来解决变电站RTU与调度自动化主站（MTU）的应急通信问题，确保调度自动化数据的实时、可靠传输。大石桥供电公司于2008年年初开始对GPRS通讯技术应用于调度自动化通信系统的可行性进行研究，于2009年6月将该系统建设完成并投人使用。     

基于无人机遥感通信农业种植数测量系统设计

为了快速且准确地获取农业种植数量信息，基于无人机遥感通信技术对农业种植数测量系统进行了设计。系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、遥感设备、地面监控站、无线电通讯系统和数据处理系统等几部分组成。对遥感图像信息的颜色和纹理特征的提取方式进行设计，并采用支持向量机(SVM)对种植数进行计算，使系统可以准确测量农业种植数。为了验证测量系统的性能，对其进行种植数测量试验，结果表明：系统对样本点统计的精度较高，可以用于大面积农作物种植数的测量。     

基于 GPRS 网络的育苗温室远程监控系统研究

提出了一种用于育苗温室环境及工作参数远程监控的技术系统,由下位机和服务端组成,通过GPRS网络进行数据通信。下位机采用STM32单片机开发,通过多种数字式传感器采集温室数据,并对热水阀门进行控制;服务端采用监控程序采集数据、数据库存储数据、WEB页面显示数据的工作模式。系统中,数据通信采用MODBUS标准化协议,具有良好的可扩充性。测试结果表明:系统运行正常,数据传输可靠,能够满足育苗温室远程监测的要求。     

机械臂夹剪苹果采摘机的仿真设计与制造

针对苹果采摘存在的一些问题,设计出一种机械臂夹剪苹果采摘机;运用三维造型软件UG对其进行三维建模,并在Adams软件中进行仿真试验;根据仿真生成的数据曲线进行计算分析,验证了机械臂夹剪苹果采摘机的采摘性能和机械机构的可行性。通过UG和Adams进行仿真设计之后,制造出一台物理样机并进行试验,结果表明:机械臂夹剪苹果采摘机能够适应我国大多数苹果种植园的采摘环境,使苹果采摘效率大大提高,极大地减轻了果农采摘的工作强度,实现了苹果采摘的半自动化,能够满足中小果农对苹果采摘机械的需求。     

摘锭式采棉机摘锭试验台测控系统设计与研究

为能够更好的监测摘锭式采棉机摘锭在采摘过程的工作状态,得到动态采摘过程中摘锭对棉花的采摘力学特性。在单摘锭试验台的基础上,重新优化原有的设计结构,研制出基于LabVIEW的摘锭试验台测控采集系统。该系统主要有驱动控制部分、数据采集、保存和上位机三部分组成,可以实时显示采集摘锭转速,输送进给速度,电流、电压和扭矩等数据和工作状态检测,且对数据进行保存的功能。测试表明:采摘装置的转速差<3%,空载时,试验台的各项参数稳定可靠,测量准确;采摘时,扭矩的范围在0.15～0.17 N·m,籽棉与铃壳的分离力约为1.32～1.47 N。本研究可以为摘锭式采棉机采摘机理和工作参数优化提供理论基础。     

基于铱星通信技术的土壤墒情远程监测网络研究

为了实现野外偏远、无GPRS信号地区土壤墒情、温度及降雨量的远程无线实时监测,设计了一套由土壤墒情及相关影响信息实时采集系统、铱星通信以及互联网技术构成的"物联网"架构式土壤墒情实时监测系统,围绕铱星SBD(Short burst data)终端模块9602开发了具有独立知识产权的数据采集系统。该系统实现了智能化、网络化的土壤墒情实时监测,以及历史数据的查询、下载,根据设定阈值进行短信报警、传感器和通信故障报警等功能。该系统自2011年8月在山东省、北京市等地运行以来,可以安全、稳定、可靠地获取监测土壤含水率、温度及降雨量信息。通过试验可知铱星通信在空旷地带成功率为97.2%,单个节点通信费用为每月200元(12 000字节),达到了对土壤墒情、温度和降雨量变化规律进行长期监测的目的。     

农田灌溉系统网络安全模型的设计

以农田灌溉系统数据传输过程为研究对象,基于无线网络通信传输的方式,搭建灌溉系统数据交互系统。利用温湿度传感器对农田区域内的土壤湿度进行监测,监测数据经通讯网络发送至上位机,与设定阈值比对后生成灌溉控制指令。运行试验数据表明：系统运行过程稳定高效,数据传输安全,在农田灌溉过程中具有较高的实用性。     

单目视觉识别苹果采摘机关键部件及控制系统设计与分析

为了节省劳动力、提高苹果采摘效率,设计了单目视觉识别苹果采摘机。该采摘机可一次性完成苹果识别、定位、采摘、输送功能。整机分为运行、采摘、识别三大系统,主要对单目视觉识别苹果采摘机的总体结构、关键部件及控制系统进行了设计,完善了整机功能,为智能苹果采摘提供了理论基础。     

基于GPRS的农田灌溉系统

农业灌溉用水所占比例较高,且浪费现象十分严重。本系统为基于无线数据传输的、应用于田间数据采集与传输的系统,能够实时感知、监测农作物、土壤及气象等信息。系统的下位机应用控制器自身A/D转换器采集农田土壤湿度的数据信息,利用基于TCP/IP协议的GPRS通信技术实现多节点数据通信,将各节点的土壤信息传递给上位机,用户可通过上位机观测到农作物的信息,并控制其出水电磁阀的开关,实现对农作物灌溉适时、适量的控制,达到节水灌溉的目的。     

基于计算机控制的水肥一体机通信系统模块设计

针对水肥一体机智能化程度不高、数据传输不够稳定的问题,设计了基于计算机控制的水肥一体机,并对通信系统模块进行了改进。水肥一体机的主要组成部分为核心控制器、数据采集模块、灌溉施肥模块、通信系统模块和报警模块。其中,通信系统模块采用构件无线传感网络(WSN),融合ZigBee和GPRS无线网的方式传递数据信息,通过对通信系统架构和通信节点进行设计,以保证数据快速、准确的传输。试验结果表明:通信系统可以满足数据准确、快速传输的要求,灌溉作业状态稳定,能够根据土壤状态及时进行灌溉作业。     

胶棒滚筒采摘头试验台测控系统设计

为准确监测胶棒滚筒采棉机采摘过程的工作状态,揭示胶棒滚筒采摘头工作机理,研究了各因素对采摘头采摘性能的影响。在已有的胶棒滚筒采摘头试验台的基础上,研制出基于LabVIEW虚拟仪器的采摘头试验台测控系统。该系统由驱动控制系统、数据采集系统和上位机3部分组成,可实现滚筒转速、输送带速度和风机转速的连续可调及其参数设定,采摘过程中的滚筒转速、输送带速度、风机转速和各电机扭矩及功率的实时采集、显示与工作状态监测,并具有数据保存功能。试验表明:测控系统的测量转速差4%。该研究可为胶棒滚筒采摘头工作状态监测、工作机理研究和工作参数的优化提供理论依据与技术支持。     

苹果采摘机器人的机械结构设计分析

随着苹果采摘机技术的发展国内外开始探索相关技术及先进成果应用在农业领域,其中果实采摘收割苹果采摘机是农业领域中相对大的比重,相关苹果采摘机随着技术进步及相关经验的成熟会为人们解放劳动力、提高工作效率等方面有不可估量的前景。文章设计了一款轮式苹果采摘机,并在设计过程中对两种不同结构进行了对比分析。为进一步探索苹果采摘相关苹果采摘机的研发提供了相关经验及依据。