轮式喷灌机器人系统设计与路径规划研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.选题背景

随着计算机、网络、机械电子、信息、自动化以及人工智能等技术的飞速发展，移动机器人的研究进入了一个崭新的阶段。农业机器人是智能机器人的一个分支。自20世纪80年代日本将机器人技术引进农业工程领域以来，农业机器人技术得到了飞速发展^[1]。在农业生产中，传统机械设施通常存在着容易对植物造成损害、容易对环境造成污染等问题^[2]。为了解决这些问题，国内外都在进行农业机器人的研究，其中日本、美国和荷兰一直处于领先地位^[3]。近年来，在农业机器人研究领域，由于图像识别^[4-5]、传感器等方面技术的进一步成熟，各国研制了多种可以代替农民从事农业生产工作的机器人^[6]。但是各国的研究大多还处于试验研究阶段，还未得到推广普及的阶段^[7]。

2.选题目的

2. 研究内容和预期目标

1.研究内容

（1）研究轮式喷灌机器人控制器硬件。基于嵌入式系统研究控制器硬件，包括通信模块、电机驱动模块和输入输出模块等；

（2）研究喷灌机器人路径规划与自主导航方法，实现轮式机器人初步的自主导航。

3. 研究的方法与步骤

1.研究方法

（1）文献研究法。通过阅读有关著作、报刊、杂志等各种资料，全面了解课题相关技术的研究现状，吸收和借鉴先进的理念，深入挖掘课题理论的深厚底蕴，及时洞悉研究的最新情况，来指导课题的研究与实验；

（2）比较分析法。通过对不同方案的比较分析选择最优方案，按时对方案进行检测，发现问题，对比相对优化的路径规划方案找出优化之处，改进方案；

4. 参考文献

[1]姬江涛, 郑治华, 杜蒙蒙,等. 农业机器人的发展现状及趋势[j]. 农机化研究, 2014(2):1-4.

[2]杨宝珍, 安龙哲, 李会荣. 农业机器人的应用及发展[j]. 农机使用与维修, 2008(6):103-103.

[3]朱凤武, 于丰华, 邹丽娜,等. 农业机器人研究现状及发展趋势[j]. 农业工程, 2013, 3(6):10-13.

5. 计划与进度安排

（1）2022.01.18-2022.03.06 查询资料，填写开题报告，完成外文资料的翻译；

（2）2022.03.07-2022.03.20 熟悉matlab语言开发环境；

（3）2022.03.21-2022.03.31 研究基于嵌入式系统的喷灌机器人控制器硬件，包括通信模块、驱动模块和输入输出模块的设计；