农机无人驾驶系统的构建及在耕种环节应用试验研究

为解决我国人口老龄化劳动力短缺问题,提升京郊农机智能化、自动化、无人化水平,实现农机自动动力换挡、机具提升、自动掉头,实现农机在农田行驶、作业、质量监测的全程无人化,本试验对无人作业示范区内的地块进行了数字化规划,并开展农机无人驾驶技术在耕整地及播种环节的可行性、关键控制模块研究,验证无人驾驶技术可行性及性能表现。试验表明:农机无人驾驶作业精度可控制在3 cm之内,与人工驾驶相比,无人驾驶拖拉机机车时间利用率提升约10%,减少油耗约3.5%;利用作业轨迹数据进行深入分析,有人作业覆盖率达94.38%,无人驾驶作业覆盖率达99.39%,无人驾驶进行作业土地利用效率达到最高;另外,在播种质量方面,无人驾驶作业后的播种粒距合格率为95%,漏播率为5%,符合精量播种机作业质量标准。

农机无人驾驶技术现状及发展前景

随着人工智能技术在农业领域中应用,无人驾驶农机逐渐成为一种新的农业生产模式,逐渐进入人们的视野。在国外,无人驾驶农机已广泛应用于播种、收割、施肥等环节。国内在这一领域起步较晚,但近几年发展迅猛,特别是近年来随着无人驾驶技术、人工智能技术等的不断发展和应用,无人驾驶农机将成为未来我国农机化发展的主要趋势。基于此,本文对农机无人驾驶技术的应用现状和发展前景进行评述。

基于ARM的农机无人驾驶系统硬件设计

随着农业智能化和自动化的发展,无人驾驶系统将成为农机控制系统研发的主流。本文设计的农机无人驾驶系统,在后期的工作中需要结合硬件模块进一步完成系统配套软件的设计,并对系统进整机调试。利用高新技术改造传统农业,对提高农业产量和质量有重要意义。文章分析了以Freescale i.MX287 ARM微控制器为核心设计农机无人驾驶硬件系统,介绍了系统的硬件结构及功能,对系统状态采集接口、导航定位等模块进行了论述,分析了系统硬件的测试环境,以期为系统软件设计奠定基础。

一种用于农机无人驾驶自动控制系统的开发与应用

随着智能技术和无人驾驶技术的发展,农业机械的智能化和无人驾驶控制技术已成为趋势和未来的发展方向。提出了控制系统方案,并解决了传统农机如何有效实施智能控制和无人驾驶技术的问题。

无人驾驶农机避障路径跟踪仿真与验证

【目的】为便于验证无人驾驶农机避障路径跟踪的效果,减少实际无人农机试验次数与消耗,设计一种无人驾驶农机避障路径跟踪仿真验证方法,构建一个仿真验证应用系统。【方法】以无人农机为基础,集成真实复杂地形环境仿真、实际作业农机仿真和路径规划算法植入,构建一个一体化仿真验证应用系统。基于三维SLAM技术,采集环境点云数据,实现农田地形环境仿真建模,构建阿克曼转向机械结构的农机仿真建模,提出一种基于农机动力学约束的TEB局部路径规划算法;在仿真验证应用系统中实现路径规划跟踪及避障,并通过多次测试验证该算法的有效性。【结果】避障路径跟踪有效性对比测试和避障路径跟踪平顺性验证测试结果表明,无人农机行驶过程中可有效动态避障,最短有效避障距离为4.1 m。路径跟踪控制效果良好,障碍物距离大于5.0 m时,可控平均误差≤0.4305 m,均方根误差≤0.3151 m;障碍物距离在4.5~5.0 m时,可控误差均值≤1.3538 m,均方根误差≤1.6126 m。【结论】本文提出的改进TEB算法具有较强的作业能力以及较高的作业精度,满足农业机械导航避障路径跟踪仿真验证的需求,该算法可应用于无人农机在实际农田环境的避障路径跟踪。该应用系统易于扩充,为精准农业中针对各种复杂作业环境的农机运作状态的优化设计研究提供基础。

基于5G技术的无人驾驶农机的应用及推广研究

5G技术作为新一代通信技术在数据传输和定位导航方面有着巨大的优势,将5G通信技术应用于无人驾驶农机可以有效提升无人驾驶农机精准作业能力,提高无人驾驶农机自主作业的效率和可靠性。文章对无人驾驶农机研究现状以及5G技术在无人驾驶农机中的应用优势进行分析,为后续更多的基于5G技术的无人驾驶农机协同作业提供理论参考;对无人驾驶农机推广在投资成本、技术培养、法律法规等方面所面临的挑战进行探析,为无人驾驶农机的发展提供借鉴方向。研究结果表明,基于5G技术的无人驾驶农机的大面积推广应用,可以为实现精准农业提供助力,也将推动农机装备制造业产业升级和农机智能化发展,进而加快推进我国智慧农业发展。

5G通信技术在无人驾驶农机领域的应用研究

为了有效提升无人驾驶农机作业的智能性、可靠性、高效性和安全性,加快推进5G通信技术在无人驾驶农机领域中的应用很有必要。课题组在介绍5G通信技术和无人驾驶农机发展现状的基础上,对无人驾驶农机中的5G关键技术应用进行了分析,为研究基于5G通信技术的多种无人驾驶农机自主协同作业系统奠定了理论基础。研究结果表明:通过5G通信技术和大数据对无人驾驶农机的技术支撑,可以进一步推动智能农机装备制造产业升级,为未来智慧农业奠定基础,引领带动我国智能农机装备产业高质量发展;可以助力实现精准农业,为发展我国农业数字化和早日实现乡村振兴作出贡献。

基于UWB超宽带技术的无人驾驶农机导航定位技术研究

以UWB超宽带技术为基础展开无人驾驶农机自动导航定位控制技术研究,将在室内定位领域应用广泛且性能良好的UWB超宽带定位技术进行算法和硬件上的优化,使其适用于室外环境,设计相应的控制算法进行测距,结合基站确立定位参考系,设计算法矫正因设备或外在因素造成的定位误差,最后模拟田地狭小的丘陵地区果园环境展开实验研究,以Robomaster EP为平台,进行了导航定位控制系统精度和应用测试。测试结果表明所设计的导航定位控制系统的导航跟踪精度可控制在5 cm以内,满足无人驾驶农机导航过程中对定位系统的精度要求。

无人驾驶农机的关键技术探析

随着当前科技水平的飞速发展,人工智能和自动化技术正逐步渗透到各个行业及领域中,而农业作为人类社会发展的基础产业,自然也不例外。无人驾驶农机作为现代农业技术的关键组成内容,其发展不仅最大限度上提高了农业生产效率,还为农业现代化和可持续发展带来了全新的路径。本文将从无人驾驶农机的关键技术入手,探讨其在农业生产中的重要意义并结合展开深入分析。

无人驾驶农机只是无人农场的一种支撑技术

无人农场具有5大特点:耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生产过程实时全监控和智能决策精准作业全无人。专家认为,无人驾驶只是无人农场的一种支撑技术,如果只是无人驾驶农机在田间跑两圈,那绝对不是无人农场。无人农场涉及生物技术、智能农机和信息技术3大技术领域。