【摘 要】
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粮食安全已成为我国政府高度关注的问题。粮食在储存过程中会发生霉变现象,导致大量的粮食损失。本课题从保障粮食储存质量角度出发,通过分析影响粮食储存过程中的因素,设计了一款基于5G技术的履带式智能化粮食仓储巡检机器人。该机器人可实现在粮仓内巡检,对粮仓内的温度和湿度等数据进行检测,并进行图像视频等信息的采集工作。在巡检过程中可识别发生霉变的粮食并进行追踪记录,以便于管理工作。本文首先通过对巡检机器人的
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粮食安全已成为我国政府高度关注的问题。粮食在储存过程中会发生霉变现象,导致大量的粮食损失。本课题从保障粮食储存质量角度出发,通过分析影响粮食储存过程中的因素,设计了一款基于5G技术的履带式智能化粮食仓储巡检机器人。该机器人可实现在粮仓内巡检,对粮仓内的温度和湿度等数据进行检测,并进行图像视频等信息的采集工作。在巡检过程中可识别发生霉变的粮食并进行追踪记录,以便于管理工作。本文首先通过对巡检机器人的运动学相关问题进行了研究与分析,计算得出了粮仓巡检机器人运动学方程的正解,在对正解分析求解的过程中计算出了运动学方程的逆解。在正解与逆解的基础上,最后求解了巡检机器人的雅克比矩阵,建立了粮仓巡检机器人末端执行器操作空间速度与巡检机器人关节空间速度的线性变换关系。通过分析巡检机器人的工作环境以及功能需求设计了机器人的核心硬件,主要包括:核心控制板、温湿度传感器、深度相机、激光雷达、机械手以及伺服电机等,完成了整体的系统控制设计与通信方案设计。基于几种常见的SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术和路径规划算法,利用MATLAB软件进行仿真模拟实验,对多种算法进行对比,最后确定了巡检机器人全局路径规划和局部路径规划的算法方案设计,并通过后续的实验验证了其设计的效果。
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