自走式西瓜盆栽土壤信息采集裝置設計與試驗

作者：劉浩蓬,衛佳,劉金,吳太暉,宮雪,徐勝勇

摘要：為滿足高頻次獲取西瓜植株種植土壤中濕度和其他養分含量的需求，同時解決西瓜溫室大棚內由于盆栽種植密集、空間狹小所帶來的人工采集數據勞動強度大、作業環境惡劣等問題，設計了一種電動自走式土壤信息采集裝置。該裝置的移動平臺可沿預設軌道到達盆栽相應位置，多關節機械手模擬人工檢測方式伸至西瓜盆栽土壤中，對濕度數據自動采集。利用設計的采集裝置整體結構以及多關節機械臂機構、傳感器檢測部件的結構，構建了該裝置的控制系統和通信系統，并進行了西瓜盆栽土壤濕度采集試驗。結果表明，該采集裝置穩定行走的最大速度為0．24m／s，多關節機械臂搭載傳感器能精確插入盆栽土壤中，其水平方向定位誤差最大值為11mm，裝置檢測盆栽的漏檢率為0．92％，采集土壤信息的效率為3．2盆／min，作業流暢、性能穩定，采用循環輪檢方式可替代人工完成所有盆栽土壤信息的自動采集工作。研究表明，該采集裝置相比人工采集提高了盆栽信息采集的效率，也實現了高頻次、高通量采集盆栽土壤信息的要求。

發文機構：華中農業大學工學院

關鍵詞：盆栽土壤信息采集移動平臺多關節機械臂運動控制soils of potted plantsdata collectionmobile platformmulti-joint manipulatormotion control

分類號： S225.99[農業科學—農業機械化工程][農業科學—農業工程]