基于机器人的生猪健康养殖智能监控系统设计

为提高生猪养殖环境质量和行为识别率,克服规模化养殖过程中采用人工巡检生猪异常行为特征和监测养殖环境参数存在识别效率低、准确性差和劳动强度大等问题,设计一种以轨道式机器人为采集终端的生猪健康养殖智能监控系统.系统以FPGA控制器为硬件核心,结合猪只体表特征与环境感知传感器、智能控制、图像处理和无线通信技术,构建生猪异常行...     

采摘机器人智能监控和路径规划设计研究

为了提高采摘机器人自主导航和自动化定位能力,提升机器视觉的路径规划精度,基于 TI 公司的MSP430 F149 单片机,设计了一款具有监控终端和GPS导航功能的自动采摘机器人,实现了机器人路径规划实时处理、通讯、定位、报警一体化和自动化控制功能. 通过测试发现,MSP430F149 单片机具有功耗低、体积小、操作简单,便于系统管理维护等优点. 对机器人5 种路径规划的总体行驶精度路、径规划的移动时间利用率、路径规划的漏采率进行了测试,通过测试发现:5 种路径规划中套行法的各种指标测试效果最好. 同时,结合MSP430 F149 单片机和PID算法,实现了采摘机器人高效自动化采摘功能,提高了机器人的采摘精度,为采摘机器人的智能化设计提供了较有价值的参考 .     

盆栽作物自动灌溉装置设计与试验研究——基于PLC

目前,温室盆栽作物迅速发展,在国际上已经形成一项重要的产业。为了满足国内外温室盆栽作物灌溉的需求,设计了一种基于可编逻辑控制器(PLC)为控制器的灌溉装置。以西门子S7-200 CPU 224xp CN PLC为核心,利用PLC内部模拟数据采集电路、压力传感器测量出盆栽作物的质量;用条形码读码器读取盆栽作物的信息,能够让管理人员实时了解盆栽作物的生长状况。在上位机建立数据库,通过C#语言编写上位机控制界面,能够实时显示盆栽作物灌溉量和条形码信息。此装置提高了灌溉的精度和温室栽培作物的自动化程度。     

基于家庭物联网Android平台的智能植物生长柜监控系统设计

近年来,人们对蔬菜安全、卫生、绿色的需求越来越高,智能植物生长柜作为解决途径有着很高的应用性。为实现对生长柜传感器节点的信息远程采集和数据显示,同时实现对多控制节点的远程控制,本文研发一款基于家庭物联网Android平台的植物生长柜监控系统,系统不受时间地域限制,用户可以在任何具备网络覆盖的地方从手机上浏览并获取数据,系统支持多手机用户客户端可以共享一台服务器。系统采用STM32作为底层控制芯片,采用HLK RM04串口转无线模块与手机wifi通信,采用Android SDK+JAVA JDK7+Eclipse6.0编写手机端软件控制程序,并设计实验实时获取生长柜的参数信息,同时对湿度和光照强度进行控制,实现对植物生长箱的实时监测和控制。     

基于PLC的智能搬运机器人控制系统设计

随着市场经济的发展,企业竞争日益激烈,为了节约成本,提高生产力,越来越多的企业在工业生产中引进智能机器人。与传统工业生产设备相比,智能机器人生产效率高、人机界面可操作性强、性能稳定,在实际应用中可节约大量的人力成本。笔者利用PLC技术,设计了一种智能搬运机器人运行控制系统。仿真结果表明,该智能搬运机器人控制系统功能多样、运行稳定,能有效降低人力成本,提高物料搬运效率,弥补了国内智能搬运机器人运行系统可靠性差、拓展性弱等缺陷。本研究具有一定现实意义,为相关的设计研究提供了借鉴。     

基于信息技术的自动修剪机智能监控系统研究

随着城市园林绿化建设的不断发展,园林修剪需求逐渐增大,但传统的修剪方式耗费大量的人力物力、作业强度大且工作效率低,同时由于自动修剪机缺乏参数监控,无法根据实际情况自动调整修剪机的修剪机构,导致修剪效果不好.为克服这一难题,提高园林修剪效率,将信息技术、传感器技术及通信技术等先进技术应用在自动修剪机中,对自动修剪机工作过...     

基于单片机的吊秤式盆栽作物蒸渗仪设计

为实时、方便、准确地测定盆栽作物的蒸腾蒸发量,采用上位机和下位机集成、优化的方法,设计了一种0~100kg 适用于盆栽作物的吊秤式蒸渗仪。蒸渗仪主要包括称量传感器、下位机、上位机、连接件、支架和盆栽容器6部分。对蒸渗仪下位机的主控制器、数据采集模块、显示模块、通信模块、实时时钟和数据存储模块以及电源模块进行了硬件选型和电路设计。试验结果表明,在无人监管的工作环境下,蒸渗仪下位机能够自动采集、显示和存储数据,并通过串口将数据上传至上位机,上位机完成数据的显示、存储和分析。蒸渗仪最大绝对误差为100g,最大相对误差为0.50%,测量结果较好地反映了盆栽作物蒸腾蒸发的实际变化趋势,能够满足盆栽作物蒸腾蒸发量方便、准确和实时测量的需要。     

基于MSP430F149智能监控的苹果采摘机器人设计

目前,农村劳动力的匮乏,农业机器人代替工人作业已经成为一大趋势。绝大部分采摘机器人都是以专业的工业PC机为智能控制平台,所占空间大、功耗高且价格十分高昂,使得智能机器人成本太高,推广的阻力很大。为此,以MSP430F149为核心处理器,结合机器视觉理论技术,设计了一套智能监控的采摘机器人控制系统,可以实时处理采集到的图像,指导采摘机器人前进及采摘目标果实。为了实现人机交互工作,设计了LCD显示电路,可以通过其实时了解采摘机器人的工作状态,且极大地降低了制造成本。实验结果表明:该采摘机器人视觉系统识别错误率低至3.72%,提高了采摘机器人的可靠性和采摘效率,具有很好的应用前景。     

基于物联网的温室智能监控系统设计

根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。     

基于数据库的温室作物生长管理智能决策支持系统的研制

以Delphi7．0为软件开发环境,构建了温室作物生长管理智能决策支持系统。提出了温室作物生长管理智能决策支持系统的研究思路及系统实现的技术路线,采用Database Desktop来设计系统中的知识库、模型库和数据库。以数据库为基础的系统,有助于系统对知识、模型和相关数据的管理。对系统决策的过程采用基于数据库的方法进行编写,解决了温室作物生长智能决策过程中推理困难的问题,同时提高了决策的准确程度。经实际运用达到了预期的效果。     

基于机器视觉的工业机器人智能分拣系统设计研究

随着我国工业发展脚步的不断加快,机器人在工业智能化中发挥的作用日益突出,将其应用到机械零件分拣工作中,可以利用机器人的智能化特点,代替传统模式下的人工操作.基于此,本文主要从机器视觉技术出发,探讨基于机器视觉的工业机器人智能分拣系统设计,以此来为日后工业生产效率及质量的提升提供参考.     

智能播种机器人控制系统设计

为进一步提高作物播种自动化水平和生产效率,该文详细阐述了智能播种机器人硬件系统、软件系统的设计,以及关键部件的选型,通过构建智能播种机器人路径规划算法,实现农田环境感知和作物信息处理,达到精准的播种路径规划和种子分配。通过田间试验,验证了所设计控制系统的可行性和有效性。结果表明,通过划分区域、设定优先级和避障策略,实现了高效的播种路径规划。     

智能盆栽浇灌装置的设计

种植盆栽需要科学合理的浇灌方式。为此,设计了基于微控制器的浇灌装置。该装置充分考虑了给植物浇灌各种主要因素,如季节、水温等,采用了传感器、加热部件、继电器等检测控制部件。该装置在硬件平台上移植了嵌入式操作系统,更好地实现了多任务调度。虽然本装置是基于盆栽的小型浇灌系统,但也可以用于大规模的浇灌系统,具有很强的推广性。     

基于嵌入式云计算平台的采棉机监控系统设计

为了提高采棉机的自主导航能力,实现采棉机路径规划的在线控制,对采棉机的智能监控系统进行了设计研究,并将多嵌入式平台引入到了智能控制系统中,采用云处理计算方式对多平台节点进行连接,实现了采棉地块视频采集和处理的实时性和智能化。为了验证智能监控系统的可靠性,在棉田对采棉机的智能监控系统进行了实地测试和功能验证。通过测试表明:该监控系统可使采棉机完成路径规划,能够高精度地完成路径在线追踪,其采净率高、落地棉率和含杂率较低,符合大型机械采棉自动化设计的需求。本次研究为云处理技术在嵌入式平台上的应用提供了有效解决方法,对于大型智能机械装备自动化和信息化监控仪器开发具有指导和借鉴意义。     

智能移动式果蔬采摘机器人设计——基于SOPC神经网络

果蔬采摘机器人一般采用移动式机器人,虽有着强大的计算能力和移动性,但其感知能力的局限性限制了其智能的发展。为了提高果蔬采摘机器人的智能移动性能,使其拥有更好的实现自主导航的能力,采用(system on a programma-ble chip,SOPC)微处理器系统设计了一种新的智能移动式机器人控制系统,并采用神经网络算法对其进行了优化,大大提高了机器人移动的精确性,增强了输入和输出的线性关系,使控制系统在单片芯片上实现了复杂系统的全部功能。通过测试发现:机器人的移动躲避障碍物时速度的稳定性较好,移动误差较低,实现了果蔬采摘无人控制下的智能移动。     

基于无线传感网络的智能旋耕机定位系统设计

精确定位是实现智能旋耕机自主作业的关键技术。为此,利用无线传感器网络设计了智能旋耕机的定位系统,主要由部署在旋耕机上的移动定位节点、上位机和Zig Bee无线传感器网络组成。无线网络主要由坐标位置已知的锚节点和移动的定位节点组成。移动的定位节点以低功耗芯片LPC2148作为控制核心,通过接收信号强度指示RSSI原理进行测距,利用3个CC2530模块分别采用三边测量法确定3个未知节点的位置,最后采用三点求质心法进一步提高了定位的精度;同时,借助无线传感器网络实现了与上位机的实时通信。测试结果表明:设计的智能旋耕机定位系统能够实现精确定位,且工作稳定可靠,对农田内8个随机位置坐标上的测量平均误差仅为0.242m,能够为智能旋耕机自主导航作业提供技术保障。     

基于NB-IoT的水培智能监控系统设计与试验

与传统土壤栽培相比,水培可以使作物更快生长并减少虫害.由于作物持续从营养液中吸收养分,需要对水培营养液的水质参数进行及时和准确地监测并根据需要补充养分.本文针对水培生菜生长过程,设计并试验一个基于窄带物联网(Narrowband Internet of Things,NB-IoT)的水培智能监控系统,通过微信公众号的用...     

基于激光SLAM的牛场智能推翻草机器人自主导航系统

为解决牛场人工推翻饲料劳动强度大、工作时间长等问题,设计了一种基于激光雷达同步定位与建图(Simultaneous localization and mapping, SLAM)的牛场智能推翻草机器人自主导航系统,以期实现机器人在牛场环境中自主导航完成推翻草任务。自主导航系统通过激光雷达感知牛场环境,使用加载里程计信息的Cartographer算法构建牛场环境地图,采用未加载里程计信息的自适应蒙特卡洛定位(Adaptive Monte Carlo localization, AMCL)算法实现机器人的定位,并采用迪杰斯特拉算法(Dijkstra)规划机器人推翻草工作路径。试验表明,在构建牛场环境地图时采用机器人加载里程计信息的方式,横纵向偏差最大值低于未加载里程计信息时构建的地图,分别为0.02 m和0.14 m;在实现机器人的定位与导航时采用未加载里程计信息的方式,横纵向偏差最大值及航向偏角最大值分别小于0.04 m、0.10 m和11°,且导航精度高于加载里程计信息时的数值,满足牛场环境中推翻草作业时的导航精度要求。     

变电站运行环境智能监控系统

电力技术发展日新月异,城市化建设水平越来越高,变电站室内布置的电气设备成为主流,设备受环境温、湿度等影响越来越大,因此对变电站运行环境进行监测成为新、扩建变电站及老旧变电站改造主要考虑的问题。     

基于PLC的智能割草机器人控制系统

通过对目前割草机市场和智能割草机器人控制系统的分析,结合传感器检测技术、直流电机驱动技术、PLC控制技术、GPS定位技术以及触摸屏人机交互技术,设计了一套智能割草机器人控制系统,其具有运行稳定、安全可靠和响应快等性能。同时,该智能割草机器人的定位精度误差减小,割草工作效率大大提高,而智能化程度也大幅提高。