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农业机器人是一种能够代替人类劳动的智能化、精准化的机械设备,是未来智能化农机装备的发展方向。在我国城镇化建设越来越快和农村人口老龄化形势越来越严峻的背景下,农业机器人在现代农业机械发展中起着至关重要的作用。农业移动平台作为一种研究农业机器人应用和开发的开放性实验平台,在拓展农业机器人功能和推动农业机器人发展中有着举足轻重的地位。针对当前国内外农业机器人移动平台的全向性及测控性研究较少的现状,本文采用计算机模拟仿真和试验验证的方法展开系统研究,主要内容及结论如下:(1)在分析现有的轮式全向移动机构优缺点的基础上,确定了全向农业测控平台的结构方案。在理论方面,分析了Mecanum轮全方位运动的能力,推导出Mecanum轮实现全方位运动的必要条件,并且通过对四种Mecanum轮布局结构的优选,确定了轮组布局的结构方案。在优选轮组结构方案的基础上,本文设计了10种运动方案。(2)平台的三维实体建模。在Solidworks中设计了基于Mecanum轮的全向农业测控平台的三维模型,并且在三维模型的基础上,使用MATLAB/SimMechanics软件对平台进行了多体动力学仿真。通过设计并添加轮毂驱动算法及转速PID参数的在线整定,使平台运行地更加稳定。通过分析平台输出的质心位移曲线,验证了理论分析和仿真算法的正确性。(3)根据选用的平台外设对单片机内置外设的需求,在STM32F103ZET6型单片机上搭建了系统的硬件平台。在分析了常见的嵌入式操作系统的优缺点的基础上,选择uC/OS-Ⅲ作为平台的实时操作系统,并且在uC/OS-Ⅲ系统中完程序设计。(4)在LabVIEW软件中完成了全向农业测控平台上位机程序的设计。平台的上位机和下位机之间采用TCP通讯协议的方式进行信息传输。下位机通过GPRS将测得的车体信息和外界环境信息发送到TCP Sever上。通过上位机程序的信息解析,将不同类型的信息分别显示在上位机的不同界面上。(5)在理论分析和多体动力学仿真的基础上,本文进行了第一代样机的制作。通过第一代样机的试验验证了整套系统的可行性和可靠性。