基于激光探测的精确对靶喷雾控制系统设计开题报告

全文总字数：1272字

1. 研究目的与意义

我国苗木施药技术与装备较为落后，导致农药用量较大，造成严重的环境污染。对靶变量施药技术是降低农药残留的有效手段，我国苗木对靶变量施药技术尚处于试验研究阶段，国外已有对靶变量施药技术大多较为粗放，其精度和适应性有待提高。二维激光探测是目前最为精准的树木参数测量技术，目前广泛应用于美国苗圃的变量风送式喷雾机采用的就是二维激光扫描仪。

2. 国内外研究现状分析

目前我国喷洒农药的方法还非常粗放，施药设备技术水平低，只有10%的产品能够达到国际上20世纪80年代末90年代初的水平。

国外以获得最佳施药效果和最少环境污染为方向，开展了大量的研究工作，他们将各种最先进的技术应用于喷洒农药中，对靶喷雾则是其中一个。

目前该技术已成功地应用于喷洒除草剂，较为成熟的有基于地图(map based)的和基于实时传感器技术(real-time sensor technology)的农药应用可变量系统，如美国伊利诺依大学(university of illinois at urbana-champaign)农业工程系田磊等人开发的基于机器视觉的西红柿田间自动杂草控制系统和基于差分gps的施药系统;美国加利福利亚大学戴维斯分校(universityof california at davis)研制的基于视觉传感器对成行作物实施精量喷雾系统等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）激光探测靶标检测。设计靶标检测算法，将采集的靶标点云数据进行处理，确定靶标位置，根据靶标位置生成相应的喷雾策略，并将喷雾策略通过串口发送给下位机，控制电磁阀的开闭，以此来控制喷头的开闭。

（2）非遥控方式对靶喷雾控制系统上位机设计。研究基于mfc的上位机控制软件，实现近距离控制喷雾机并实时显示喷头工作状态。

4. 研究创新点

基于激光探测的智能对靶喷雾，采用二维激光传感器采集靶标信息，探测精度高。上位机控制软件有非遥控式和遥控式两种，人机交互好，操作简单。