摘要：我国是农业大国，人均土地拥有量少，农业机器人的发展落后于欧美国家，从而增加了农业生产的成本，增大了工作者的劳动负担。目前我国主要使用的是喷施农药和手动的方式除草，劳动量大、效率低、效果不理想。人工锄草浪费大量的资源，大大的增加了农业生产的成本。本课题主要阐述了智能锄草机器人系统研制的目的和意义；介绍了国内外锄草机器人的应用、发展情况和实现操作锄草机器人系统的方法。本次锄草机器人的控制系统为Makeblock，它具有体积轻巧、成本低、稳定性高、操作方便等特点；它是整个机器人的核心，控制着制动电机和执行锄草动作的电机，从而完成避障、循迹、收割等动作。电源采用6节1.5V（南孚电池）的直流电源，能够提供稳定的电流。该系统采用的是履带式驱动，通过直流电机来驱动它的运动，锄草机构也是通过直流电机来驱动的。可以通过Makeblock输出不同脉冲信号控制3个电机的运动，从而控制智能锄草机器人各执行机构的动作，并且增加了蓝牙模块，可以直接通过手机控制，让控制变得更加方便。通过以上各种方案的优化，较好的完成了此次设计课题的任务和目标。

关键字：锄草机器人 智能  低成本 直流电机 

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1  课题背景及研究的意义-1

1.2.1国外智能锄草机器人现状简介-2

1.2.2国内智能锄草机器人现状简介-3

1.3 本课题设计的主要研究内容-4

2 锄草机器人的总体设计-5

2.1设计总体思路-5

2.2锄草机器人的组成-5

2.2.1执行系统-5

2.2.2 驱动系统-6

2.2.3 控制系统-6

2.3 系统结构框图-7

2.4 总体结构设计图-8

3锄草机器人机械系统设计-9

3.1 履带、驱动轮的设计-9

3.1.1履带的设计-9

3.1.2 驱动轮的设计-10

3.2 锄草机器手的设计-11

4 硬件系统设计-13

4.1 Makeblock Orion控制模块-13

4.2 直流电机驱动模块-16

4.2.1 直流电机驱动器TB6612FNG-16

4.2.2 直流电机-18

4.3 电源模块-19

4.4传感器-20

4.4.1超声波传感器-20

4.5 总体控制单元电路结构-20

5 软件设计-21

5.1 C语言简介及特点-21

5.2 整体程序设计流程图及其程序-21

5.2.1 程序流程图-21

5.2.2 总程序思路介绍-22

5.2.3 程序-23

6 总结与展望-26

7 参考文献-27

致谢-28

附录1-29

附录2-30

附录3-31