【摘 要】
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随着组织培养技术在植物快速繁殖领域的广泛应用,组培苗工厂化生产已经成为一种发展趋势,但组培苗生产工艺仍然以人工为主,生产效率低,不适合工厂规模化生产,因此,研究组培苗自动化生产技术,开发组培苗移植物流机器人,对促进组培产业的发展具有重要意义。论文分析了组培苗人工剪切移植过程,依据现有的组培苗移植机器人,提出了一种由移植中心、固态培养基制备中心、组培苗培养中心及仓储中心组成的自动化生产工艺,并依据该
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随着组织培养技术在植物快速繁殖领域的广泛应用,组培苗工厂化生产已经成为一种发展趋势,但组培苗生产工艺仍然以人工为主,生产效率低,不适合工厂规模化生产,因此,研究组培苗自动化生产技术,开发组培苗移植物流机器人,对促进组培产业的发展具有重要意义。论文分析了组培苗人工剪切移植过程,依据现有的组培苗移植机器人,提出了一种由移植中心、固态培养基制备中心、组培苗培养中心及仓储中心组成的自动化生产工艺,并依据该工艺设计了自主导航的物流机器人总体方案;基于总体方案,进行机器人机构设计,完成机器人车体、运动机构与移载机构的设计;提出了基于ARM架构的嵌入式系统控制方案,以STM32F103ZET6微控制器作为机器人的运动与移载控制核心,根据机械设计参数,进行运动单元与移载单元硬件选型与设计,根据机器人工作周期,设计电源系统保障机器人的连续运行;基于机器人控制系统硬件平台,结合机器人运输流程,设计机器人控制系统软件架构,完成无线通讯、站点识别、自主导航、防撞预警及物料移载功能;机器人自主导航功能利用最小二乘法进行导航偏差曲线拟合,通过PID控制算法同时控制机器人运行速度与方向。论文在搭建的组培苗移植物流机器人平台上进行功能测试,测试结果表明论文设计的组培苗移植物流机器人能够完成组培苗自动化生产设备之间物料的运输及移载作业,达到了预期目的。
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