基于LabVIEW的温室移动机器人导航系统

温室移动机器人是为适应设施农业的要求而在近年来发展起来的一种农业高新技术.为了满足机器人的工作要求,设计开发了'基于LabVIEW的温室移动机器人导航系统.该系统由机械本体、PC机、数据采集卡、电磁感应传感器、高频信号发生器和直流电机PWM驱动系统组成.机器人行走轨迹的诱导信号由埋设在田间的通有高频电流的导线产生,利用一对电磁感应传感器的信号电压差值判断机器人位置.计算机根据传感器提供的信息,采用模糊控制算法规划行驶路径,实现了温室移动机器人的自动行走.控制软件以虚拟仪器技术为核心,基于LabVIEW平台设计了人性化的人机交互界面.运行试验表明,系统实时性强,可靠性高,具有良好的应用前景.     

饲草推送机器人磁条导航自动充电研究

为了实现牛场勤密饲喂,饲草推送机器人自动充电系统采用上置对接式,由充电桩、机器人充电控制部分组成。充电桩包含蓄电池充电器、充电电路和充电电极等;机器人充电控制部分包含控制器、行走驱动模块、电源监控模块、传感数据采集模块、继电器和充电电极等。在充电对接部位建立坐标系XYZ,根据电极长度、电极压缩行程、电极宽度,确定X、Y、Z轴的对接容错范围。根据半开放式牛场工作环境,在自动充电区域设置充电桩、磁条导航路径。饲草推送机器人在磁条导航过程中,通过磁导航传感器实时检测磁信号,获得磁导航偏差,采用模糊PID控制算法,得到左右轮速度控制量后,转换成对应电动机角速度值,控制器输出对应占空比的PWM信号控制电动机转速。结合磁导航传感器特性和试验,获得模糊控制器的输出参数调整规则。自动充电磁条导航试验结果表明：当磁导航偏差绝对值|e|为最大值时,比例系数调整值ΔKp最大值为1.28,最小值为1.03;积分系数调整值ΔKi最大值为0.13,最小值为0.06;微分系数调整值ΔKd最大值为－1.18,最小值为－1.5;通过模糊PID控制,PID控制器系数可进行自适应修正;X轴、Y轴和Z轴最大对接偏差绝对值分别是4.1、1.9、0.7cm,对接偏差均在容错范围之内。     

循迹机器人行走电机的调速控制

介绍了循迹机器人行走电机调速控制,采用了电机专用驱动芯片LM18200驱动直流电机,将型号为STC12C5A60S2单片机的P1.3和P1.4这两个引脚设置成脉宽调节模式PWM,通过两个高速光耦6n136,将PWM信号传送给电机专用芯片LM18200的PWM端。通过程序设计来控制PWM的占空比来达到调速的目的。     

羊只饲喂机器人行走控制系统的设计

设计开发了羊只饲喂机器人的行走控制系统。该系统以STC89C52RC型单片机为控制核心,采用模块化设计思想,利用AGV磁导航传感器和GT-2.4G无线通讯模块实现了羊只饲喂机器人的自动行走控制和手动行走控制。试验表明,自动控制与手动控制相结合增强了羊只饲喂机器人的适应性,使饲喂过程灵活、便捷。     

机器人测距数据的采集与处理

详细介绍了一种机器人超声测距系统 ,测距范围 0 .2～ 5 m,具体设计了基于单片机控制的 3路超声测距系统的软件和硬件 ,并介绍了该系统的构成和工作原理。最后 ,通过实验获得 3路测距数据 ,同时利用误差补偿的方法达到测距系统所要求的精度 (± 4cm )。将本系统及其设计方法作为农业机器人辅助视觉系统 ,可以获得农作物距离以及大致形状等信息     

丘陵果园除草机器人底盘系统设计与试验

针对丘陵果园环境非结构化且复杂多变,常规的除草方式效率低等问题,设计了一种果园除草机器人底盘系统。根据果园丘陵地形地貌环境,确定车体控制方式和除草机器人底盘的总体结构方案,主要包括液压传动系统、电气控制系统等。设计配套的除草车电气控制系统和遥控接收、车载主控和导航功能的CAN通信协议。以运动控制为核心,采用角度传感器、电机驱动、车载主控、导航模块,构成闭环控制。使用自抗扰控制算法,以油阀控制电机为对象应用Simulink仿真,仿真结果显示自抗扰控制相比PID控制调节时间减少0.42s,超调幅度减小11.5%,稳定时间缩短0.14s。田间试验表明,运用自抗扰控制、结合导航功能的除草机器人行走速度均值为6.2km/h,均方差0.037km/h,作业效率0.51hm2/h,有效除草率均值97.46%,可在25°斜面上正常行走,对导航路径的跟踪误差标准差为4.732cm,运动控制响应及时,能够提高除草作业安全性和准确性。     

基于STM32的新型可见光定位技术

针对目前室内定位解决方案信号抗干扰能力差,误差较大的现状,基于多边定位法(Multilateration),提出基于STM32的新型LED定位技术,即用不同占空比的同频PWM驱动多个LED拓扑。该方法在考虑算法的可移植性的基础上,采用滤波算法以弥补传感器精度的不足。经验证,该方案在2m*2m*2m的木箱的密闭环境内误差可以控制在2cm以内,证明了该拓扑的可行性和精度。     

农业搬运机器人控制系统设计

本课题组设计的农业搬运机器人控制系统是以燃料电池作为动力源,集合路径自主规划于一体的机器人。设计采用燃料电池作为动力装置,具有转化效率高、环境污染少、燃料来源广和价格较低等优势。采用树莓派作为主控系统,树莓派安装乌班图系统,乌班图系统搭载ROS机器人控制系统,通过GPS定位装置实现自主定位导航,利用超声波传感器使机器人完成避障功能。四轮采用无刷轮毂电机作为驱动机构,具有结构简单、成本低、维护简单以及应用成熟的特点,控制器采用STM32F103ZET6作为机器人运动控制芯片,通过USART接口与导航模块连接,通过I/O与3路超声波连接,通过PWM信号对轮毂电机的驱动器进行调速控制。     

汽油发动机点火提前角的PXI测试系统

基于PXI总线设计了一个新型的汽油发动机点火提前角测试系统。系统硬件由PXI硬件、传感器、信号调理电路、闪光装置等组成。系统界面由虚拟仪器软件LabVIEW设计,测试结果直观地显示在显示器上。系统能测量独立点火及有分电器的汽油发动机点火提前角和转速,同时显示、存储多缸的测量值。系统在日产Pulsar发动机实验台架上试验,转速测量绝对误差为±5 r/min,相对误差为±0.51%;提前角测量绝对精度为±1°,相对误差为±4.28%。系统在某乘用车公司发动机装配车间的发动机测试中应用。     

基于自校准变结构Kalman的农机导航BDS失锁续航方法

针对农机自动导航作业过程中存在的BDS信号失锁导致系统突然失控的问题,提出了一种适用于轮式农机的基于自校准变结构Kalman滤波器的农机导航BDS失锁续航方法。依据4自由度农机运动学模型,设计了BDS/INS信息融合Kalman滤波器;进行INS导航定位误差不确定度分析,并设计了基于自回归模型的航向校准方法、INS传感器角速率测量零偏实时校准方法,结合上述方法设计了自校准变结构滤波器,进行位姿信息处理,结合导航跟踪控制方法实现失锁续航功能。根据分米级精度要求,进行了机器人直线、矩形路径失锁续航试验和农机田间直线续航试验。机器人续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,与运用未校准滤波器的续航系统相比,该方法实际平均横向偏差减小34%,横向偏差达到20 cm时机器人在路径上的平均行驶距离提高80%。农机田间续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,在实际偏差小于20 cm的条件下,农机在路径上的行驶平均距离达到16. 65 m。     

Review of the Egyptian experience in implementing land drainage projects

About 30 years have passed since the Government of Egypt embarked on implementing a series of large scale drainage projects. At present, about 3.8 million acres have been provided with drainage systems on the basis of systematic pre-drainage investigations and designs. The target is to provide drains in approximately 6.4 million acres in the Nile Valley and Delta.The implementation of the subsurface drainage system is carried out by the public sector and private contractors under direct supervision of governmental regional departments. The implementation process depends on many factors related to the drainage material, machinery, manpower, site requirements, farmers and organizations involved. Problems and constraints are sometimes challenging, however, the annual rate of implementation has gradually increased to 170,000 acre/year.This paper discusses the different aspects involved in the implementation process of drainage systems. The development in materials, machinery and construction technologies will be reviewed. Institutional and management factors are going to be also considered.     

粉质仪和拉伸仪在面粉生产中的应用

在介绍粉质仪和拉伸仪结构和原理的基础上,探讨了粉质曲线中吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和评价值等指标与面粉品质的关系,以及如何根据拉伸曲线中面团最大拉伸阻力、延伸度和拉伸曲线面积等指标来评价面团品质,并结合生产实际,概述了粉质仪和拉伸仪在面粉生产中的作用。     

农村信息化服务的现状及建设措施

分析当前我国农村信息化服务的现状,提出加强农村信息化服务的新举措。     

车辆ABS控制算法的研究及探讨

对现代汽车的ABS控制算法作了一些简单的介绍,同时指出了它们的一些缺陷,相应地提出了几种对ABS的其它控制方法并加以探讨,其中着重论述了ABS门限值控制算法中参考车速的确定方法和基于附着系数的控制算法。     

工厂化水产养殖远程测控系统研究

工厂化养殖是现代水产养殖的必然发展趋势,需要重点解决的问题是连续不间断地监测并控制养殖水质.为此.提出了一个远程在线自动测控系统方案,实现并成功应用于水产养殖基地.经实践证明,此系统是一个结构简单、低投入高产出、实用价值较高的工厂化水产养殖远程自动测控系统.     

两级优化模型在长距离引水管道管径优化设计中的应用

针对单一的数学模型不能很好解决管径优化的问题,在以往给水管网管径优化设计的基础上,采用线性规划和非线性规划相结合的两级优化模型对主干管很长,支管较短的引水管道的管径进行优化来寻求管网投资最小。结合南水北调中线某段工程实例进行分析,结果表明两级优化模型的应用能有效节约管网造价,对实践具有重要的指导意义。     

利用三包服务期内故障数据评估汽车的可靠性

利用汽车制造企业用户服务部门提供的三包服务期内的故障数据,可以对汽车的可靠性作出评估。通过对可靠性数据的整理,运用随机过程的理论建立整车可靠性评估的数学模型,并给出了算例。     

单出杆汽车磁流变减振器设计与试

在分析磁流变减振器工作模式基础上,结合汽车减振器的工作要求,分别完成了混合模式和流动模式磁流变减振器的结构设计,建立了两种模式下的数学模型并进行了相关的仿真研究,设计出了产品并进行了试验研究.比较分析发现,二者阻尼力在低速时差异不大,但是在高速时差异较大.从工程实现和控制角度看,混合工作模式可以减少阻尼孔的堵塞并具有较大的可控倍数,其性能要明显优于流动模式减振器.通过试验证明,建立的模型、提出的设计思路和方法符合工程要求.     

夏玉米生育期叶面蒸腾与棵间蒸发比例试验研究

利用大型称重式蒸渗仪测定夏玉米生育期的总腾发量,用小型蒸发器测定棵间蒸发量,用茎流计测定叶面蒸腾量。通过3种设备实测数据的对比分析,得到夏玉米生育期的总耗水量为436.3 mm,其中叶面蒸腾316.4 mm,棵间蒸发119.9 mm,棵间蒸发占总腾发量的比例达到27.5%。茎流计所测得的蒸腾量与大蒸渗仪和小蒸发器联合测得的蒸腾量相关性良好,从而验证了用茎流计法测定叶面蒸腾方法的可行性。根据茎流计实测数据分析了叶面蒸腾的日变化过程,发现夏玉米叶面蒸腾与净辐射密切相关,呈周期性变化。     

Mediating technological learning in agricultural innovation systems

In policy and innovation systems characterized by fragmented institutional arrangements, communication between system participants can be problematic. Understanding the perspectives of system participants, and sources of agreement and disagreement between them, is critical for the development strategies for change requiring collective action. The policy systems analysis and mediation (PSAM) template has been developed as an analytical approach that facilitates a shared understanding between policy and innovation system participants and better enables collaborative strategies to be developed. The PSAM template was applied in the on-farm sector of the New Zealand dairy industry in 2002–2003 in the context of industry on-farm productivity policy. It enabled key institutional interplay issues to be isolated, areas of alignment and misalignment between system participants to be identified, and it highlighted opportunities for change. The PSAM template, in augmenting existing analytical techniques, has particular value in facilitating the development of strategies for change in functionally differentiated and organizationally fragmented policy and innovation systems.