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您的位置:首页 > 千赢vip网 > qy88分类> 遥操作农田信息采集机器人控制系统登录

遥操作农田信息采集机器人控制系统登录

来源:千赢vip网  时间:2018/11/14 3:00:01  点击:743

  摘要:提出了一种基于遥操作机器人的农田信息采集方法,设计了新型农田信息采集机器人的控制系统并制造了移动机器人样机。主控计算机与车载网络摄像机构成无线局域网,实现视觉图像传输。在遥操作模式下,操作人员通过计算机导航软件控制机器人的动作,实现遥控导航和信号采集,可为精确农业提供原始数据。试验结果表明,机器人工作可靠性高、稳定性好。

  关键词:农田信息采集;机器人;遥操作;控制系统设计
  中图分类号:S127 文献标识码:A qy88编号:0439-8114(2012)14-3080-04
  Researches on the Control System of a Tele-operated Robot for Information Collecting in Agricultural Fields
  CHENG Yu-zhu,CHEN Yong,WANG Hong-xing,HU Na,SHEN Xu
  (College of Mechanical and Electronic Engineering, Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)
  Abstract: Field information collecting is an important part in precision agriculture. A field information collecting method based on a tele-operated robot was presented; a new type of field information collecting control system of the robot was designed; and a mobile robot prototype was developed. Host computer and a network camera constituted a wireless LAN to realize the video image transmission. In tele-oprated mode, the robot was controlled by computer navigation software under the manipulation of the operator to realize the navigation and remote information collecting which could provide raw data for precision agriculture. Experiments showed that the robot could work with high reliability and stability.
  Key words: Information collecting in agricultural fields; robot; tele-operated; control system design
  “精确农业”技术是21世纪实现农业数字化的重要内涵和目标,农田信息的采集是实现“精确农业”的前提[1,2]。因此,登录和设计一种全面、实时的农田信息采集方法和装备具有重要意义。
  农田信息包括气象、土壤、水肥等环境信息和农作物生长信息,根据农田信息来控制农药、水肥等的投入水平,可以有效地提高农业生产效率[3]。国外农田信息采集主要登录有:Iida等[4]开发了六足昆虫机器人,利用风速仪和气体传感器,探测农田风速、定位CO2气体;Murakamia等[5]开发了遥控农业机器车,利用谷歌地图进行导航,实现多种农田操作;Garcia等[6]利用无线传感器网络构建分布式农田视频监控和数据采集系统,通过Internet实现远程数据传输。国内信息采集方法主要有手持传感器定点采集样本、结合3S技术信息采集、无线传感器网络采集。沈明霞等[7]开发了基于ARM和DSP的农田信息实时采集终端;蔡义华等[8]设计了无线传感器网络农田信息采集节点等。
  本登录设计了一种基于无线局域网的遥操作农田信息采集移动机器人控制系统,可在机器人行进的过程中流动地采集农田数据信息,可靠性高,稳定性好。
  1 信息采集机器人工作方式
  农田信息采集机器人在遥控操作模式下工作,操作人员在个人计算机前观察由无线网络摄像机传回的农田视频图像,通过导航软件远程控制机器人的动作,实现对机器人的遥控和农田信息采集;农田信息分析软件嵌入Surfer等值线绘图软件,生成并显示农田多维信息图层,以便农业科技人员登录地指导农业生产。
  2 信息采集机器人控制系统设计
  2.1 控制系统总体结构
  农田信息采集系统主要由移动机器人和个人计算机两大部分组成,如图1所示。移动机器人车体上搭载无线网络摄像机、导航控制器、射频通信单元、农田信息采集单元等;个人计算机通过软件实现多种功能,包括农田信息采集、遥操作导航、无线视频图像传输、农田信息分析等。
  无线网络摄像机、无线路由器和个人计算机构成无线局域网,实现机器人和个人计算机之间的视频图像传输。操作人员根据农田视频图像,通过射频发射装置向移动机器人发送遥操作导航指令和农田信息采集等指令,实现机器人运动和信息采集。
  2.2 无线局域网(WLAN)
  个人计算机与无线网络摄像机构成的局域网采用IEEE 802.11协议标准,2.4 GHz频段,OFDM调制技术,能够与Wi-Fi互联互通;本登录选用Linksys公司的WVC200无线网络摄像机,具有MPEG-4高压缩率的视频解压缩技术,传输图像通过WRT54G路由器实现信号传输和转换,数据传输速率可达54 Mbps,128位WEP加密,PC机通过无线网卡接收图像。

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