基于STM32F103的遥控自走式喷药系统设计及应用

农业设施大棚空间密闭、高温高湿,人工植保喷药时会对人体造成很大伤害,为解决这一问题,设计了一种基于STM32F103单片机和无线遥控的智能化悬挂式自走喷药装置,该装置通过无线遥控控制自走装置的运行来实现农作物的精准施药。该装置具有便携安装、结构简单、成本低廉、喷药能力出色等特点,可在很大程度上提高生产效率,同时减少药物对人体的伤害、降低劳动强度。     

喷药机器人语音控制系统设计

为设计一种成本低廉,能够适配现有的轮式喷药作业设备的语音控制系统。分析温室喷药机器人的作业要求,简单介绍了机器人机械系统,以STC90LE52RC单片机为控制核心,设计喷药机器人语音控制系统,包括机器人本体运动控制系统、喷药模块控制系统,语音遥控系统。重点阐述了语音识别模块的控制原理与电路设计,语音识别、无线收发、控制命令传送的程序流程。结果表明:语音远程遥控机器人的平均识别率在85%以上。     

多功能红外遥控开关的设计

本设计将红外遥控与单片机AT89C51相结合实现一款多功能红外遥控开关,利用单片机AT89C51的编程实现的控制电路,实现按键显示,工作状态显示,自动报警等功能。以遥控小车为例,利用红外遥控器使小车能够前行、倒退、左转、右转、高低档、停止和启动,以及小车的工作状态和小车速度显示,使用PWM对小车进行调速。力求将理论联系实际结合,并通过实践验证理论的可行性,设计一款多功能红外遥控开关,使人们的生活方式更加便利。     

山地橘园遥控牵引式无轨运输机的设计

为实现山地橘园运输自动化,采用无线电遥控实现了牵引式无轨运输机的遥控作业.该牵引式无轨运输机主要由驱动装置、拖车、遥控器、远程控制装置、钢丝绳、导向轮、钢丝绳托辊、行程开关、安全装置和避障装置等组成.采用卷扬机作驱动装置,以遥控信号接收模块、继电器驱动模块和三相电机正反转控制模块为核心,设计了牵引式无轨运输机上坡、下坡及停车的远程控制装置.在江西省安远县的山地橘园实地安装此无轨运输机,运输机工作可靠,实现了遥控上下坡、停车和避障功能.该控制系统遥控距离大于300m,设计达到了预定的技术指标,满足山地橘园的运输需要.     

基于数据手套的遥控小车控制系统

针对目前智能小车主要采用手柄、键盘等方式实现遥控操作而存在功能单一、携带不便、操控不直观等缺点，提出采用数据手套实现智能小车的遥控操作，取得了良好的控制效果。介绍该系统的总体结构与基本工作原理，阐述采用数据手套实现智能小车遥控的具体设计方法，并研制出样机对其控制效果进行实验验证，结果表明：该控制系统能满足智能小车的各项控制要求，具有较好的应用价值。     

植保机械化背景下植保无人机推广应用研究

<正>植保无人机主要指在农作物植保环节作业的无人驾驶飞机,基本操作原理是应用无人机安装喷药装置,采取遥控操作系统定量精准喷洒农药。现阶段,植保无人机包括单旋翼无人机、固定无人机及多旋翼无人机等,无人机体积较小、运输便利,适合应用于不同区域和不同作物中,发展前景良好。     

基于STC89C52RC的智能小车设计

设计了一种以8位单片机STC89C52RC为控制核心的智能小车,详细介绍了系统总体、无线收发模块、电机驱动电路、避障、循迹和相应软件的设计方案。实践证明,该智能小车具有无线遥控、避障、循迹等功能,其结构简单、功耗低、性价比高,具有一定实际应用价值。     

两轮自平衡遥控植保车的研发

该文主要是对农业植保平衡车的研究。本系统主要分为两部分,分别为无线收发部分和智能控制部分。智能控制部分主要是使得小车能够稳定的行走。首先对卡尔曼滤波进行研究,调节参数,使得电机转动稳定,在进行调节直立环pid,小车能够直立行走,再进行速度环的参数调节和硬件调试,小车能够稳定的站立和行走。转弯闭环调节,能够使得转弯时车身保持稳定。无线接收部分主要是通过小车使用ppm调制方式,对小车进行远距离控制盒调试,使得平衡车能够直立前进和后退行走,转弯行走和急停控制。在车身的前端加上喷洒装置,使得车子能够喷洒农药作业,车上会使用无线遥控,方便操作人员观察前方的路况和观察植保车的喷洒情况。     

遥控牵引式单轨运输机的设计与改进

为适应复杂的山地环境,设计了7YGDQ-50型遥控牵引式单轨运输机.该运输机主要由电动卷扬机、遥控器、遥控控制箱、驱动轮对、钢丝绳、导向槽轮、行程开关、拖车、轨道和可调节配重装置等组成.针对已有牵引式单轨运输机出现的问题,通过改变驱动方式,对电动卷扬机、控制箱、驱动轮对、拖车和可调节配重装置等关键部件进行设计和改进,实现遥控或者手动方式控制运输机上下坡和停车.田间试验表明,与已有牵引式单轨运输机相比,该运输机提高了工作效率,能适应复杂地形的山地运输作业.遥控作业时,要求接收装置在可视范围内.     

日光温室自主寻迹喷药车设计方法研究

为了解决日光温室内人工喷药对人体的危害以及耗费人力这一问题,设计出一款基于模糊PID控制的多功能电磁寻迹日光温室喷药车。在硬件方面,以STM32F103C8T6单片机为核心控制单元,利用电磁传感器和模糊PID控制算法实现路径信息的识别,并制定模糊控制规则对日光温室喷药车进行精准控制,实现了日光温室喷药车在金属轨道上平稳行驶,同时单片机控制水泵实现喷药功能以及利用液位传感器实时获取剩余药量信息。在软件方面,完成了上位机Android移动设备程序、下位机控制程序的编写。实现了移动终端程序能够对温室喷药车进行数据监测、行驶、喷药等控制。在日光温室中反复测试寻迹功能、移动客户端远程控制以及喷药和数据显示等功能,测试结果表明,所开发的日光温室喷药车在小于45°和90°的导线上左右转成功率略低,只有90%~92%;在直线和45°~90°的导线上左右转成功率较高,高达100%。喷药车寻迹成功率较高,在日光温室内能够行驶稳定,精准寻迹,基本完成了喷药车寻迹功能。同时,在远程控制模式下能对日光温室喷药车进行前进、后退、左转、右转、加速等八个指令的控制,实现了无线远程遥控功能,并能够在移动客户端对药箱内的药量进行实时监测,满足日光温室作业需求,减少人体危害和体力劳动,达到预期目。     

野外试验条件下自动跟踪供电小车的研制

为解决在野外等特殊条件下作业时没有电源或电源不便移动的问题,本文利用超声波定位及单片机控制技术,研究设计了野外试验条件下自动跟踪的供电小车。该供电小车由供电系统和小车自动跟踪部分组成。供电系统是由12V锂电池作为主电源,逆变为AC 220V交流电供外部设备用电,同时添加了具有自动循迹功能的80W独立光伏发电系统作为辅助供电设备。小车自动跟踪部分采用超声定位系统基于单片机程序设计,通过安装在供电小车前方的无线电装置和超声波传感器,实时计算小车与科研人员的距离,反馈给单片机控制电机的转速从而改变小车的位置,实现自动跟踪。本供电小车可靠性高,具有较广泛的实践应用价值。     

丘陵山区茶园自动喷药装置研制

为解决丘陵山区茶园喷药技术落后、药液利用率低、农药大量浪费的问题,设计了一种丘陵山区茶园自动喷药装置.装置采用水平可调节式支架,可通过齿轮齿条平行轴传动机构,使支架水平方向可调节范围达900～1 900 mm.控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程实现对喷杆喷药距离的采集与处理以及对电机、电磁阀的控制,实现自动化喷药.实验结果表明:喷头到茶树冠表层的距离为400 mm、喷头压力为0.35 MPa时喷药效果最佳;在该喷药距离下,空气阻力对喷头参数不造成影响;该喷药条件下喷雾角为102.6°,雾滴粒径为89.784μm,小于100μm容易被植物叶面吸收,液量分布变异系数值均小于标准中规定的50%,满足国家标准对机动喷雾机作业质量的要求.     

丘陵山地小型田间搬运机遥控系统设计

针对某款使用拉线方式控制的田间搬运机,设计了1种手动与遥控一体化的控制系统。该系统主要由发射控制模块、接收控制模块和电机执行装置3大部分组成,以STC15W4K32S4中控单元为核心的接收控制模块,配合无线通信协议,完成了对发射控制模块无线信号的分析处理和电机执行装置动作的实时控制,实现了搬运机的启停、转向、油门调节等遥控功能。结果表明,该系统遥控动作准确,遥控距离大于50 m,适合搬运机进行田间搬运工作。     

陇西县药农生计调查——基于两个典型药农的访谈

甘肃省陇西县被称为"西北药都",药材产量居全省首位。药材需求量的不断增加,衍生出了一批以种植药材为谋生手段的药农。为了了解药农的药材收支及家庭生计情况,项目组开展了以"陇西县药农生计调查"为主题的项目调查活动。选取两户典型药农,采集数据样本,从药农的基本情况、种植销售和家庭开支等各方面着手研究药农生计,探讨当地药材种植是否可以有效解决药农生计的问题。     

基于高分辨率无人机影像的喷药除草效果评估

针对快速检测农药喷洒效果和农药利用率问题,通过设计1组喷药对比试验,分析不同区域杂草的颜色特征(RGB)、颜色空间转换特征(HLS、HSV)、纹理特征(mean、variance等)、可见光波段植被指数(EXG、EXR、VDVI等),比较各个特征及指数在喷药和对照区的差异,筛选出最优特征或指数进行阈值分割;在此基础上,计算喷药前后杂草像元数评估无人机喷药的除草效果。试验结果表明,利用归一化过红、过绿植被指数之差(EXG-EXR)可有效检测喷药除草效果,该方法能够为提高农田喷药效果提供技术支持。     

自走式玉米喷药割顶机割刀的运动分析

结合农艺生产要求,设计自走式玉米喷药割顶机整机结构,确定割顶机的切割功率、幅宽等相关参数,重点对旋转割刀的运动进行计算,确定旋转割刀刀片数量及转速等参数,为玉米割顶装置的生产提供理论依据。     

设施悬挂自走式雾化降温、喷药、喷肥一体装置

分别针对设施蔬菜越夏和越冬生产中高温和低湿、低温和高湿的逆境以及设施机械化程度低的问题,研发一种设施悬挂自走式雾化降温、喷药、喷肥一体装置,实现越夏降温,越冬喷粉尘药剂,周年喷施叶面肥的机械整合。该装置包括行走导轨、行走装置、喷洒装置、供液装置、控制装置,喷洒装置通过行走装置的带动,沿着行走导轨移动,从而对温室大棚中的植物进行喷药或喷施叶面肥;同时还能够喷洒水雾,以对温室大棚进行降温。本装置不依靠管道进行喷洒,没有喷头结构,因此不易发生堵塞,从而使喷洒过程更加均匀。该装置可通过易微联对智能设备实现远程控制。设计了后墙悬挂式和地面自走式双头雾化机来满足不同跨度温室作业需求,有利于实现自动化和精准化作业。     

基于自动定向的苹果品质智能分级生产线设计

设计了一种基于自动定向原理的用于苹果品质动态、实时检测的智能化分级生产线,由苹果输送系统、自动定向小车、计算机视觉识别控制系统和分级执行装置组成。其中,苹果输送系统将苹果按分级节拍输送到自动定向小车上,由自动定向小车将苹果果梗花萼轴线定向到垂直于水平面的位置,位于圆周分布的3个摄像头一次性采集苹果表面信息,通过计算机识别控制系统进行智能识别,根据国家标准判断每个苹果的等级,并确定苹果的位置信息,通过计算机识别控制系统发出指令传输给分级控制装置,完成苹果的分级。     

化学诱导雄性不育油菜杂种高效选育及种子生产技术

概述了油菜杂种高效选育中杂交亲本的快速创建、杂交技术的改进、组合的选配和筛选、杂种改良方法等,重点总结亲本高效繁育技术和杂种机械化高效生产技术。亲本高效繁育技术是采用滑动天车、授粉器和外动力组成的机械授粉装置,在隔离网室全封闭条件下,由棚外动力牵动滑动天车,拉动授粉器往复式行走,作到充分、饱和式授粉。杂种机械化高效生产技术是采用精量播种机,以适应机械喷药要求、灵活调整开沟器行距来实现精量播种;同时,预先留好喷药、喷肥机车运行道,选用底盘高的喷药机,并对其喷药操控系统、喷淋系统进行改装,增添防飘移装置;2013和2014两年试验和示范证明,该设计可使化学诱导雄性不育油菜杂交制种和生产实现全程机械化。     

自动化蚕台变量喷粉消毒机控制系统设计与试验

随着自动化蚕台的推广应用,传统的定量喷药消毒方式已不能满足生产需求;为解决定量喷粉消毒方式药物浪费严重、环境污染及工效低等问题,在原有喷粉机的基础上,以单片机为核心,开发了一款电动式变量喷粉控制系统。该装置能根据蚕台平移速度等因素调节喷粉量,实现变量喷药,有效提高消毒药剂的利用率。经实际应用证明,该电动变量喷粉装置喷粉精度达到94%,操作方便,性能稳定。