农业机械学报

作者：陈学深,黄柱健,马旭,齐龙,方贵进

单位：华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,

关键词：水稻; 除草; 触觉感知; 识别

基金：广东省重点领域研发计划专项（2019B020221002）、国家自然科学基金项目（51575195）、广州市科技计划项目（201803020021）和现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-01-43）

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6.17?mm；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。?

来源：2020年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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