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随着现代农业生产向规模化、多样化、精确化方向发展,以及人们环境保护意识的加强和对食品质量安全问题的重视,无农药或者尽量少用农药的有机栽培式水稻越来越受世界各国的青睐,针对目前国内外水田除草机器人存在的控制系统复杂、需要转弯半径、浪费水田种植面积、成本高等缺点及不足,提出了本课题的研究。本文在分析研究国内外现有水田除草机器人的基础上,提出一种新型有机水田用踩踏式除草机器人的结构,此新型除草机器人通过履带式移动机构,只需在有机水田秧苗行间简单行走,即可对秧苗行间的杂草进行踩踏,实现杂草的拔出,切断;同时履带行走时产生的浑浊泥,能抑制水中杂草的光合作用,且沉积后覆盖行间及株间的杂草上,破坏杂草的生长环境,达到同时消除行间和株间杂草的目的;辅助支撑机构、跨越式移动机构协调动作,实现了从秧苗上方的跨越式换行动作。该除草机器人既适用于大面积的水田,也适用于种植条件恶劣的小面积有机水田的除草。基于以上原理将除草机器人加工成样机,并进行水田了试验;对除草机器人在水田中可能遇到的情况进行分析及证明,为进一步的水田试验做好准备。论文首先对国内外水田的除草方法及国内外的一些除草机器人进行了分析研究,在此基础上,通过分析现有除草机器人的缺点并综合水田除草机械的特点,提出了几种除草机器人的方案,在此基础上确定了论文中有机水田用踩踏式除草机器人的结构。然后,以除草机器人为研究对象,分析了除草机器人在水田中的行走、辅助支撑、跨越式移动这三种动作,并分析了当除草机器人遇到水田中的石块、凹坑、大风等不利条件时进行各动作的情况,提出除草机器人相应的运动策略。特别是在极端工况下,除草机器人在水田中的运行情况,得出除草机器人在水田中正常运行的基本条件。最后,对加工出的除草机器人进行了地面试验及水田试验,根据试验情况,对除草机器人的结构进行了相应改进、优化,以使除草机器人更能适应水田环境的需要。论文的结尾部分对本课题的研究内容进行了总结和展望,并提出了除草机器人的创新点,为新型除草机器人的研究提供了参考。