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农业机械机器视觉导航研究 被引量:94
1
作者 杨为民 李天石 贾鸿社 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期160-165,共6页
该文对农业机械机器视觉导航的关键问题图像处理和路径控制进行了深入的研究,采用基于Hough变换和动态窗口技术的图像处理算法提取自然环境下的导航特征,根据系统辨识试验的结果和农业机械机器视觉导航的特点建立了仿真模型,并在通用型... 该文对农业机械机器视觉导航的关键问题图像处理和路径控制进行了深入的研究,采用基于Hough变换和动态窗口技术的图像处理算法提取自然环境下的导航特征,根据系统辨识试验的结果和农业机械机器视觉导航的特点建立了仿真模型,并在通用型轮式拖拉机上建立试验系统对图像处理和控制算法进行验证,取得了良好的试验结果。 展开更多
关键词 机器视觉 仿真 图像处理 系统辨识 农业机械 导航
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矩形边界条件下农机作业方向平行路径的排序优化 被引量:22
2
作者 黄小毛 付正坤 +2 位作者 丁幼春 王建勇 黎煊 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期130-136,共7页
针对矩形边界地形条件下的方向平行路径,在考虑多种可能地头转弯策略、不同作业模式的农艺要求和机具自身转弯特性的情况下,利用计算机技术寻求最优的行作业任务调度排序策略,以尽可能减少机器的地头转向距离和时间,减少作业总消耗。首... 针对矩形边界地形条件下的方向平行路径,在考虑多种可能地头转弯策略、不同作业模式的农艺要求和机具自身转弯特性的情况下,利用计算机技术寻求最优的行作业任务调度排序策略,以尽可能减少机器的地头转向距离和时间,减少作业总消耗。首先,在分析现有常用转弯策略生成原理的基础上,提出2种新型转弯策略。然后,将调度排序问题转化成旅行商问题(traveling salesman problem,TSP),并采用贪婪算法进行求解。仿真试验结果表明,采用的贪婪算法高效稳定,与常用习惯调度排序策略相比,机器转弯效率得到显著提高。 展开更多
关键词 农业车辆 作业路径 离线规划 转弯方式 排序优化
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机器视觉技术和GPS在农业车辆自动导航中的应用 被引量:11
3
作者 申川 蒋焕煜 包应时 《农机化研究》 北大核心 2006年第7期185-188,共4页
机器视觉和GPS是农业自动车辆获取导航信息的两种主要方式,其主要任务是获得作物行或犁沟的信息。为此,介绍了基于以上两种导航技术的农业车辆研究现状,重点对比了机器视觉与GPS的技术特点及其优缺点,并指出了研究中存在的问题;最后讨... 机器视觉和GPS是农业自动车辆获取导航信息的两种主要方式,其主要任务是获得作物行或犁沟的信息。为此,介绍了基于以上两种导航技术的农业车辆研究现状,重点对比了机器视觉与GPS的技术特点及其优缺点,并指出了研究中存在的问题;最后讨论了两种导航方式的发展趋势。 展开更多
关键词 计算机应用 农业车辆 应用 机器视觉 GPS 自动导航
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基于ISO 11783标准的农业车辆CAN总线通讯原理与应用 被引量:9
4
作者 张飞 赵剡水 +1 位作者 周志立 张明柱 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第1期39-42,共4页
农业车辆串行通信网络的国际标准ISO11783是应用CAN总线的网络协议,为了推广应用该标准,论文通过分析CAN信息帧,阐明了ISO 11783的29位识别符、协议数据单元格式等,说明了ISO 11783标准下CAN总线通讯的原理,列举了拖拉机照明系统中应用I... 农业车辆串行通信网络的国际标准ISO11783是应用CAN总线的网络协议,为了推广应用该标准,论文通过分析CAN信息帧,阐明了ISO 11783的29位识别符、协议数据单元格式等,说明了ISO 11783标准下CAN总线通讯的原理,列举了拖拉机照明系统中应用ISO 11783标准的消息结构实例。 展开更多
关键词 控制器局域网 ISO 11783标准 农业车辆 网络协议
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拖拉机方向平行作业转弯路径规划研究 被引量:6
5
作者 朱亚坤 寇子明 李俊飞 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第3期110-113,共4页
拖拉机田间作业时,不同田地的地头环境存在差异,为了提高无人驾驶拖拉机在不同田地的适应能力,解决无人驾驶拖拉机在有限的转弯空间内,以尽量少的前进后退次数完成符合作业幅宽要求的掉头问题。以后轮驱动前轮导向的拖拉机为研究对象,... 拖拉机田间作业时,不同田地的地头环境存在差异,为了提高无人驾驶拖拉机在不同田地的适应能力,解决无人驾驶拖拉机在有限的转弯空间内,以尽量少的前进后退次数完成符合作业幅宽要求的掉头问题。以后轮驱动前轮导向的拖拉机为研究对象,依据阿克曼转角几何原理,通过对拖拉机车身几何关系的分析建立运动方程。考虑转弯空间限制和作业幅宽要求,以前进、后退交替次数和作业幅宽误差为评判基准,基于Matlab编写了包括搜寻和寻优的转弯路径算法。可以规划出拖拉机地头转弯路径,作业幅宽误差可以保证在合理范围内,结果表明:建立的运动方程和算法可行。 展开更多
关键词 农业车辆 转弯策略 运动方程 路径算法
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农用车辆X型悬架座椅的随机振动系统模型 被引量:5
6
作者 王芳 杨君 宋晓辉 《农机化研究》 北大核心 2009年第12期196-199,共4页
针对农村路面崎岖不平、农用车驾驶员对乘坐舒适性要求提高等问题,以减振理论为基础,通过非线性随机振动理论,建立农用车多自由度"人—椅—路面"非线性振动系统数学模型,利用Matlab软件进行人体加速度响应的分析求解,并通过IS... 针对农村路面崎岖不平、农用车驾驶员对乘坐舒适性要求提高等问题,以减振理论为基础,通过非线性随机振动理论,建立农用车多自由度"人—椅—路面"非线性振动系统数学模型,利用Matlab软件进行人体加速度响应的分析求解,并通过ISO2631国际标准的振动舒适性曲线进行评价,采用正交回归设计方法优化农用车X型非线性座椅的各参数,为改进座椅的乘坐舒适性提供理论基础。路面试验表明:采用优化参数后,农用车X型悬架座椅的人体乘坐舒适性明显得到提高,减振能力平均提高40%左右。 展开更多
关键词 农用车 座椅 随机振动 乘坐舒适性 参数优化
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一种双轴式农用车取力器特性分析与试验研究 被引量:4
7
作者 舒红宇 陈博 +1 位作者 刘禹智 王发权 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2013年第1期1-6,共6页
针对取力器(PTO)普遍存在的噪声高、换挡不畅等技术问题,设计了一种新型双轴式农用车取力器。确定了取力器动力参数并进行实体建模,建立了动态啮合的多工况扭转振动的动态激励及参数化仿真模型,根据工况施加外载,得出齿轮啮合曲线。通... 针对取力器(PTO)普遍存在的噪声高、换挡不畅等技术问题,设计了一种新型双轴式农用车取力器。确定了取力器动力参数并进行实体建模,建立了动态啮合的多工况扭转振动的动态激励及参数化仿真模型,根据工况施加外载,得出齿轮啮合曲线。通过取力器换挡力试验,得出取力器上挡力和脱挡力均位于510~590 N,满足行业标准。对取力器台架噪声试验中出现的振动及噪声问题进行了分析和改进,改进后的取力器箱体特征频率处振动加速度及噪声值显著降低。 展开更多
关键词 农用车 取力器 试验研究
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我国农用运输车目前状况及发展趋势分析 被引量:3
8
作者 吴明清 田美丽 《农业装备与车辆工程》 2006年第5期4-5,共2页
农用运输车作为我国交通运输工具的重要组成部分,为我国农村经济的繁荣和发展,为广大农民脱贫致富奔小康起到了积极的推动作用。然而,农村道路条件的不断改善,使用户对驾驶舒适性的要求不断提高;老款式农用运输车的价格优势正在削弱;新... 农用运输车作为我国交通运输工具的重要组成部分,为我国农村经济的繁荣和发展,为广大农民脱贫致富奔小康起到了积极的推动作用。然而,农村道路条件的不断改善,使用户对驾驶舒适性的要求不断提高;老款式农用运输车的价格优势正在削弱;新技术的不断应用和汽车产品的进入,使得农用运输车受到性能价格比的挑战。在仍需继续保持农用运输车原有的技术特点的前提下,农用运输车产品更新换代趋势不可逆转。 展开更多
关键词 农用运输车 状况 趋势 分析
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农用车制动系统的常见故障分析与改进 被引量:1
9
作者 朱颜 王传青 《装备制造技术》 2010年第11期117-118,共2页
进行了农用车制动系统的常见故障分析,根据温度、滑移率等因素对制动性能的影响,对农用车制动系统从结构上提出了数种改进方案,改进后的制动器缩短了制动距离和制动时间,对提高农用车的制动性能的研究,有一定参考价值。
关键词 农用车 制动系统 制动性能
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农用车X型悬架座椅的随机振动分析 被引量:1
10
作者 王芳 习俊梅 宋晓辉 《湖北工业大学学报》 2009年第2期26-28,共3页
基于非线性随机振动理论建立了6自由度的"人—椅—路面"非线性振动系统数学模型,利用Mat-lab软件进行人体加速度响应的分析求解,采用正交回归设计方法优化座椅的各参数,用ISO2631国际标准的振动舒适性曲线进行评价,进一步从... 基于非线性随机振动理论建立了6自由度的"人—椅—路面"非线性振动系统数学模型,利用Mat-lab软件进行人体加速度响应的分析求解,采用正交回归设计方法优化座椅的各参数,用ISO2631国际标准的振动舒适性曲线进行评价,进一步从理论上分析了X型座椅悬架在随机振动下的乘坐舒适性. 展开更多
关键词 农用车 座椅 随机振动 参数优化
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农业车辆导航系统中自动控制技术的研究进展 被引量:27
11
作者 田海清 应义斌 张方明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期148-152,共5页
农业车辆的自动控制系统是车辆导航系统的重要组成部分。从转向机构和转向控制两个方面综述了国内外农业车辆导航系统中控制技术的研究进展,并对基于运动学模型、动力学模型、智能控制和PID控制这4种基本转向控制方法进行了分析,提出了... 农业车辆的自动控制系统是车辆导航系统的重要组成部分。从转向机构和转向控制两个方面综述了国内外农业车辆导航系统中控制技术的研究进展,并对基于运动学模型、动力学模型、智能控制和PID控制这4种基本转向控制方法进行了分析,提出了目前农业车辆自动导航控制方面所面临的一些难点问题。 展开更多
关键词 农业车辆 导航 转向机构 转向控制
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农业车辆自动导航系统综述 被引量:24
12
作者 吴延霞 赵博 毛恩荣 《农机化研究》 北大核心 2009年第3期242-245,252,共5页
农业车辆的自动控制系统是车辆导航系统的重要组成部分。为此,主要介绍了国内外农业车辆自动导航系统的发展现状,概述了环境感知、路径规划、车辆模型的建立与控制方法等车辆导航的主要研究内容,并对其关键问题进行了分析总结,旨在对农... 农业车辆的自动控制系统是车辆导航系统的重要组成部分。为此,主要介绍了国内外农业车辆自动导航系统的发展现状,概述了环境感知、路径规划、车辆模型的建立与控制方法等车辆导航的主要研究内容,并对其关键问题进行了分析总结,旨在对农业车辆自动导航系统实际的研究、开发提供了新的思路与建议。 展开更多
关键词 农业车辆 自动导航 机器视觉 多传感器融合 智能控制
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农用车辆视觉导航路径识别方法 被引量:20
13
作者 赵博 朱忠祥 +2 位作者 宋正河 谢斌 毛恩荣 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第6期482-486,共5页
为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.... 为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.大量的田间试验证明,该方法对普通环境和复杂环境均具有较好的适应性,能够快速、可靠、准确地提取导航路径特征. 展开更多
关键词 农用车辆 路径识别 视觉导航 中心线检测 腐蚀算法
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农业机械导航关键技术发展分析 被引量:24
14
作者 张琳洁 张文爱 +3 位作者 韩应征 周建军 王秀 蔡吉晨 《农机化研究》 北大核心 2016年第6期10-15 25,25,共7页
自动导航技术是农业机械在农业环境中进行自主控制和智能控制的关键技术,对农业生产精细化、规模化、智能化研究有着重要意义。为此,首先介绍了农业自动导航的关键技术,并通过分析国内外文献,阐述了国内外在导航感知系统、导航控制算法... 自动导航技术是农业机械在农业环境中进行自主控制和智能控制的关键技术,对农业生产精细化、规模化、智能化研究有着重要意义。为此,首先介绍了农业自动导航的关键技术,并通过分析国内外文献,阐述了国内外在导航感知系统、导航控制算法和车辆转向控制系统方面的研究现状,最后指出农业机械自动导航技术的发展趋势和展望。 展开更多
关键词 农业车辆 自动导航 智能控制
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农用车辆自主导航控制系统设计与试验 被引量:23
15
作者 张美娜 吕晓兰 +2 位作者 陶建平 尹文庆 冯学斌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期42-47,共6页
集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模... 集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2 s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7 m和1.2 m时,横向偏差的最大值分别为10.4 cm与9.2 cm,横向偏差平均值分别为6.4 cm与3.5 cm,横向偏差标准差分别为2.6 cm与1.7 cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级。 展开更多
关键词 农用车辆 自主导航 控制模型 PID控制
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农业车辆视觉实际导航环境识别与分类 被引量:17
16
作者 赵博 王猛 +2 位作者 毛恩荣 张小超 宋正河 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期166-170,共5页
分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环... 分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环境识别与分类试验结果证明,该方法能够提高农业车辆视觉导航系统的实用性和可靠性,导航环境的分类准确率为95%,单幅图像平均耗时23 ms。 展开更多
关键词 农业车辆 视觉导航 实际环境 路径识别 神经网络
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农业车辆电控液压转向系统的设计 被引量:13
17
作者 沈文龙 薛金林 张永 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期325-329,共5页
以茂源250型拖拉机为试验平台,设计一种用于农业车辆自主导航的电控液压转向系统。该系统使用电控比例液压阀、换向阀和溢流阀,改造拖拉机的液压转向油路;采用STC12C5A60S2作为比例阀的控制器,同时加装角度传感器作为系统的反馈。将带... 以茂源250型拖拉机为试验平台,设计一种用于农业车辆自主导航的电控液压转向系统。该系统使用电控比例液压阀、换向阀和溢流阀,改造拖拉机的液压转向油路;采用STC12C5A60S2作为比例阀的控制器,同时加装角度传感器作为系统的反馈。将带有死区的PD控制算法在SimHydraulics建立的液压转向系统模型上进行仿真,并实车试验验证。在左、右极限转向和4种特定目标角度转向试验中,该系统比原有系统响应时间快0.2 s,超调量在5%以内。 展开更多
关键词 农业车辆 液压转向系统 电子控制单元
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基于两阶段纯追踪模型的农用车辆路径跟踪算法研究 被引量:8
18
作者 肖世德 江海锋 +3 位作者 杜金兰 王逸涵 孟祥印 熊鹰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期439-446,458,共9页
针对车辆自身加工、装配误差及轮胎侧滑等因素导致理论转向运动模型与实际转向运动模型不一致的情况,基于最小二乘法对车辆进行了转向运动模型辨识,得到了不同设定线速度下的转向运动模型。同时,为解决常规纯追踪算法计算得出的部分控... 针对车辆自身加工、装配误差及轮胎侧滑等因素导致理论转向运动模型与实际转向运动模型不一致的情况,基于最小二乘法对车辆进行了转向运动模型辨识,得到了不同设定线速度下的转向运动模型。同时,为解决常规纯追踪算法计算得出的部分控制量无法使车辆转向系统作出响应,造成路径跟踪精度下降问题,提出了一种考虑横向偏差和横偏角的两阶段纯追踪算法,并针对两个阶段的切换提出了设置过渡区滞后切换策略。模拟环境S形路径跟踪实验表明,在行驶速度为0.6 m/s时,固定前视距离的纯追踪算法平均横向偏差为0.5238 m,两阶段纯追踪算法为0.3616 m,其跟踪精度提高30.9%,较固定前视距离的纯追踪算法具有更好的路径跟踪性能。采用滞后切换策略将两阶段的切换跳变率从2.18%减至1.16%,抑制效果提升46.8%。 展开更多
关键词 农用车辆 纯追踪算法 路径跟踪 滞后切换 转向控制
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农用车辆作业环境障碍物检测方法 被引量:10
19
作者 丁幼春 王书茂 陈红 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期23-27,17,共6页
针对联合收获机视觉导航系统中的视觉测障,提出了一种基于单目彩色图像分割测障与立体视觉特征匹配测障相结合的测障方法:利用H、S颜色分量对单目图像实施固定阈值分割并二值化,获得潜在障碍物的位置及区域;采用尺度空间不变(SIFT)算法... 针对联合收获机视觉导航系统中的视觉测障,提出了一种基于单目彩色图像分割测障与立体视觉特征匹配测障相结合的测障方法:利用H、S颜色分量对单目图像实施固定阈值分割并二值化,获得潜在障碍物的位置及区域;采用尺度空间不变(SIFT)算法获取潜在障碍物区域特征;采用近似最近邻分类算法(ANN)进行快速特征匹配,获得潜在障碍物的世界坐标,由此进一步确认障碍物以及障碍物与车辆之间的距离。提出了提高算法效率的措施,分析了图像压缩比与运行时间、SIFT特征数以及匹配数之间的关系。试验表明,在有障碍物的情况下,检测时间不超过200 ms。 展开更多
关键词 农用车辆 颜色分割 特征匹配 障碍物检测
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农用车辆单神经元自适应PID轨迹跟踪控制 被引量:9
20
作者 严友 李美 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第10期228-231,235,共5页
为了实现复杂环境下的农用车辆路径跟踪控制,提出了基于单神经元自适应PID的路径跟踪控制方法。首先,建立了农用车辆运动学模型和电动助力转向系统模型,为后续的控制算法的设计打下模型基础。其次,设计了单神经元自适应PID控制策略,为... 为了实现复杂环境下的农用车辆路径跟踪控制,提出了基于单神经元自适应PID的路径跟踪控制方法。首先,建立了农用车辆运动学模型和电动助力转向系统模型,为后续的控制算法的设计打下模型基础。其次,设计了单神经元自适应PID控制策略,为了消除频繁控制引起的振荡,根据实际转角控制精度的要求,设置合理死区作为转角跟踪误差,利用带监督的赫步学习规则对神经元进行训练,在Matlab/Simulink环境下构建控制模型。试验和仿真结果表明,基于SNAPID的农用车辆路径跟踪控制精度较高,在直线行驶工况下,最大偏差在3.2cm以内,平均偏差在0.92cm以内;在曲线行驶工况下,最大偏差在4.3cm以内,平均偏差在1.03cm以内。 展开更多
关键词 农用车辆 轨迹跟踪 运动学模型 单神经元自适应 PID控制
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