除草机器人机械结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

农田杂草影响着农作物的生长，间接助长了病虫害的滋生和蔓延，严重影响农作物的产量和品质。

人工除草劳动强度大，且效率低下。

基于精确农业的提出，具有智能的除草机器人可以取代人进行除草，节省劳动力，提高劳动效率。

2. 国内外研究现状分析

国外在农业机器人这方面的研究已有多年历史，且在杂草识别方面研究较多。我国对除草技术的研究起步较晚，目前仍处于探索研究阶段。

美国illinois大学研制的除草机器人，采用四轮结构，车轮具有防滑转向功能。除草设备包括机械臂、刀盘、末端施药执行器、微型蓄药器等。机械臂具有5个自由度，臂长约170㎜。除草刀盘割草后，施药执行器随即在切口上涂抹化学除草剂。

荷兰wageningen大学tijmen bakker等研究设计了自动除草机器人，长约2.5m，宽约1.5m,重达1250㎏。采用柴油发动机作为动力，具有独立转向系统，可实现四轮转向。采用dgps和机器视觉导航，机器人能自动获取作物的边界信息，沿作物行线行驶。机器人采用机器视觉技术进行杂草识别。根据甜菜田中的实验结果显示，除草机器人导航线与实际作物行线的平均偏差小于25㎜。

3. 研究的基本内容与计划

第1-2周： 撰写开题报告，确定除草机器人结构设计整体设计方案；

第3-5周： 利用pro-e等软件设计机器人结构，包括悬架、本体结构、行内机械除草执行器、行间直接施药机构等；

第6-9周： 完成机器人总装图及零件图；

4. 研究创新点

（1）提出行内除草与行间除草同时进行的方案，机器人以连续行驶，进行除草工作。