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农田杂草是田间非栽培植物,属于田间作物生长的主要危害之一,会降低作物产量和质量。常见除草方法主要以化学除草、人工除草为主,这些方法容易对环境产生影响,造成化学试剂的浪费,同时还会增加劳动强度。为降低化学药物除草使用剂量,保护环境,降低劳动强度,农田作业越来越需要农业机器人,使得农业机器人一直都是农业工程科技研究的热点。农业机器人中常用的导航方式主要有航位推算、GPS、光反射导航,这些导航方式各有其优缺点,但总体精度较低、鲁棒性较差,难以适应复杂、多变的农田作业环境。本文开展了除草机器人核心技术导航系统研究,在综述国内外除草机器人导航技术基础上,研究了GPS组合模糊控制的导航技术,为除草机器人的后续研发和应用奠定理论基础。(1)针对除草机器人导航要求,比较不同导航方式,如：航位推算、GPS、光反射导航以及模糊控制导航优缺点,确定研究导航方式——GPS组合模糊控制导航。(2)概述GPS组成及其定位原理,分析GPS导航时的误差。针对除草机器人在田间所需行的确定,研究GPS在除草机器人田间行中的方法、可行性及精度,试验结果显示：GPS在除草机器人中能够准确的确定杂草所在的行,并将其反馈给除草机器人中,保证除草机器人能够运行到X轴坐标(2,3)之间,完成除草机器人行的确定。(3)利用导航角、导航距建立模糊控制规则、数据库,确定除草机器人在行间的行走路径。试验表明：GPS组合模糊控制对除草机器人导航方法可行,误差较低,成本廉价。通过GPS信号接收机能够准确的确定其田间所在行,利用模糊控制器确定所在列,除草机器人运行过程中需要根据导航角和导航距实施动态调整,保持导航的稳定性和可靠性。(4)利用Matlab Simulink软件将GPS、模糊控制器得到的输入、输出信号作为模拟数据进行信号仿真,结果显示：GPS组合模糊控制对除草机器人导航易于实现、系统响应快、鲁棒性好,进一步验证理论成果。(5)对导航系统性能进行测试：脱离轨道试验、避障能力测试、纠正及纠偏能力测试,验证GPS组合模糊控制导航可行性和可靠性。本文研究了GPS在田间行的定位导航方法,分析了模糊控制对田间列的定位导航,保证了除草机器人能够根据杂草位置进行精确导航,为田间除草机器人导航提供了一种新的思路,为农业机器人的相关研究奠定了理论和技术基础。