基于触觉感知的水稻行弯度测量装置设计与试验

• 作者: 方贵进 陈学深 马旭 黄柱健 齐龙
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 除草 触觉感知 识别
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 45-53
• 页数: 9页
• 分类号: S237
• 字数: 6487字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.02.006

摘要

为解决水田环境下稻行弯度信息提取问题,提出一种触觉感知方法.根据除草期内水稻与杂草的生理高度及力学差异,基于弯曲传感器设计了一种稻株定位的感知梁.通过力学分析,建立了感知梁与稻株接触作用的力学模型,结合稻株抗弯强度,确定了感知梁抗弯刚度的设计原则.在此基础上,构建感知梁标定试验装置,获得了装置偏距与感知梁电压差的映射关系.基于多传感器技术,通过采集4根感知梁的电压(形变)变化特征,计算出稻行弯度.为检验测量装置的精度及稳定性,进行了田间试验,行进速度试验表明:行进速度的提高不利于测量结果的稳定性,在行进速度为1.5 m/s时,平均误差为5.90 mm,最大误差为8.30 mm;稻穴株数试验表明:测量误差与稻穴株数有一定的相关性,稻穴株数为6株以上的测量误差最小,平均误差为2.56 mm,4～5株的平均误差较大,为4.36 mm,1～3株测量的平均误差最大,为6.17mm;水层厚度试验表明:测量误差与水层厚度没有明显相关性,误差均能控制在14 mm范围内.该装置测量结果可满足避苗机械除草等精准控制的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	齐龙	华南农业大学工程学院	47	601	16.0	22.0
2	马旭	华南农业大学工程学院	111	1545	22.0	34.0
3	陈学深	华南农业大学工程学院	20	103	6.0	10.0
4	方贵进	华南农业大学工程学院	2	0	0.0	0.0
5	黄柱健	华南农业大学工程学院	2	0	0.0	0.0