基于GNSS定位的无人割草车系统研究.pdf

"基于GNSS定位的无人割草车系统研究" 本论文提出了一种基于GNSS定位的无人割草车系统，旨在解决当前机场割草作业中的低效率、高成本和对草坪的伤害等问题。该系统通过GNSS获取精确定位信息，实现了环境感知、路径规划和行为控制等多种功能于一体的无人割草车。 1. 系统设计 无人割草车系统主要由五个部分组成：移动平台、割台系统、导航系统、控制系统和动力系统。移动平台包括底盘机构、行走执行机构、转向执行机构和割台升降机构。割台系统是一个集成的割台装置，包括割台升降电机控制割台整体升降调节和大功率割草电机。导航系统采用GNSS技术获取精确定位信息，用于路径规划和精密导航。控制系统采用工控机或智能移动控制器，输出电机驱动指令、采集GNSS导航信息、远程监控通信、电源管理系统数据采集和辅助控制指令。动力系统采用纯电动动力方式，使用两组大容量锂电池，配置专用DC电源模块转换得到所需DC24V、DC12V和DC5V电源供应。 2. GNSS导航技术 GNSS导航技术是本系统的核心技术之一，通过GNSS获取精确定位信息，用于路径规划和精密导航。GNSS系统由GNSS移动站和GNSS基站构成，基站放置于固定位置，移动站放置于割草车车体上。GNSS技术可以提供高精度的定位信息，满足割草车的导航需求。 3. 环境感知和路径规划 环境感知是无人割草车系统的关键技术之一，通过雷达传感器获取割草车周边环境信息，用于实现避障功能。路径规划是无人割草车系统的另一个关键技术，通过GNSS导航信息和环境感知信息，输出控制信号给相应执行机构，实现行走、导航、纠偏循迹等功能。 4. 控制系统 控制系统是无人割草车系统的核心部分，采用工控机或智能移动控制器，输出电机驱动指令、采集GNSS导航信息、远程监控通信、电源管理系统数据采集和辅助控制指令。控制系统还包括辅助控制模块，例如避障传感、遥控接口和电源控制等。 5. 动力系统 动力系统是无人割草车系统的基础部分，采用纯电动动力方式，使用两组大容量锂电池，配置专用DC电源模块转换得到所需DC24V、DC12V和DC5V电源供应。该系统大大提高割草作业效率，节省人力成本。 本论文提出了一种基于GNSS定位的无人割草车系统，具有高精度导航、高效割草和低成本等优点，具有很高的市场前瞻性和应用价值。