基于改进灰狼算法的智能除草机模糊避障研究

针对南方丘陵山区复杂林地除草作业环境,对智能除草机避障问题进行研究。首先,在原有除草机的基础上设计了适应于油茶林除草避障作业的智能应用系统,采用双目摄像头LeTMC-520与AJ-SR04M超声波传感器相结合的方式感知周边作业环境,以Jetson Nano为上位机、STM32F405RGT6为下位机组成控制系统核心,引入模糊控制算法,并改进灰狼算法(IGWO)对隶属度函数和模糊控制规则进行优化;其次,在MatLab软件进行改进的算法仿真验证;最后,在油茶林试验地进行除草测试,验证其方案的可行性以及避障功能的可靠性。研究结果表明:与传统的模糊控制对比,此控制方法控制更加精确,能够满足南方非结构化林地的除草作业避障需求,可为机器提供可靠的安全防护功能。

除草机林间除草避障系统的设计与应用

针对南方丘陵山区林地的复杂草地环境,设计出除草机林间除草避障系统以保护机具,实现高效除草。首先,提出仿地形作业机械结构和模糊控制方法融合的机械、传感器、控制单元一体的林间除草避障系统设计,通过AJ-SR04M超声波传感器获取障碍物距离,以STM32F103单片机作为控制器,引入模糊控制算法,利用MATLAB软件仿真完成对算法的验证;第二,通过南方油茶林地现场除草试验,验证作业机具仿地形避障、动力适应避障、区域避障和绕行避障功能的可靠性。研究结果表明:林间除草避障系统很好地满足了非结构化林地条件的除草作业要求,具有安全保护和作业可靠的特点。