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在我国,棉花、花生等农作物的种植管理都采用膜下播种、膜上抠膜放苗的形式。目前国内对抠膜机械的研制依然处于空白状态,绝大多数的抠膜任务依然需要人工完成,劳动力成本高、生产效率低。
针对此问题,我研制了一款基于颜色识别智能抠苗机器人的原理机,为抠苗机械的研制提供思路。
智能抠苗机器人以循迹小车为主体,在循迹小车前端安装绿色传感器和自主设计的定点切割执行机构,由单片机构成的中央处理系统处理各个传感器发来的检测信号,并做出命令反应。
1.循线行走原理
经过对比,本文选用市场上技术较成熟的智能循线机器人小车,此款小车可以实现程序的二次烧录,便于对机器人的进一步开发。
2.切割执行机构
切割执行机构是智能机器人的核心部件,它包括电磁推拉杆、减速电机和切割刀片,如图3所示。当遇到绿色点位时,切割刀片下降切割作业,离开时刀片上升。为完成这一工作,我运用了电磁推拉杆。电磁推拉杆下端绑定带有切割刀盘的减速电机。
程序是整个智能抠苗机器人的灵魂,没有合理有序的程序,小车就无法完成预先设定的工作。
1.设定工作流程
智能抠苗机器人依靠前端的红外传感器接收信号,沿预设的黑色线路循迹行驶,红外传感器触碰黑线时接收不到反馈信号。在黑线之外时,可以接收到反馈信号。
黑线旁边每隔一段距离分布有代表绿色幼苗的绿色涂点,当小車前方的颜色传感器识别到绿色后,小车自动停止3s。在此时间内,抠苗执行机构完成下降、切割、上升的工作流程。
2.小车的程序
程序框图如图4所示。
多次试验表明,基于颜色识别的智能抠苗机器人完全可以按照预设的流程工作,执行机构工作流畅,整机系统运行平稳。
针对此问题,我研制了一款基于颜色识别智能抠苗机器人的原理机,为抠苗机械的研制提供思路。
一、工作原理
智能抠苗机器人以循迹小车为主体,在循迹小车前端安装绿色传感器和自主设计的定点切割执行机构,由单片机构成的中央处理系统处理各个传感器发来的检测信号,并做出命令反应。
1.循线行走原理

经过对比,本文选用市场上技术较成熟的智能循线机器人小车,此款小车可以实现程序的二次烧录,便于对机器人的进一步开发。
2.切割执行机构
切割执行机构是智能机器人的核心部件,它包括电磁推拉杆、减速电机和切割刀片,如图3所示。当遇到绿色点位时,切割刀片下降切割作业,离开时刀片上升。为完成这一工作,我运用了电磁推拉杆。电磁推拉杆下端绑定带有切割刀盘的减速电机。
三、编程
程序是整个智能抠苗机器人的灵魂,没有合理有序的程序,小车就无法完成预先设定的工作。
1.设定工作流程

智能抠苗机器人依靠前端的红外传感器接收信号,沿预设的黑色线路循迹行驶,红外传感器触碰黑线时接收不到反馈信号。在黑线之外时,可以接收到反馈信号。
黑线旁边每隔一段距离分布有代表绿色幼苗的绿色涂点,当小車前方的颜色传感器识别到绿色后,小车自动停止3s。在此时间内,抠苗执行机构完成下降、切割、上升的工作流程。
2.小车的程序
程序框图如图4所示。
多次试验表明,基于颜色识别的智能抠苗机器人完全可以按照预设的流程工作,执行机构工作流畅,整机系统运行平稳。