طراحی، ساخت و ارزیابی یک روبات متحرک برای انجام عملیات سمپاشی در گلخانه
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی و مکانیزاسیون دانشگاه شهید چمران اهواز
2 استاد گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی دانشگاه تهران
3 استاد گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی دانشگاه تهران
4 استاد گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی دانشگاه تهران
5 دانشیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف
doi
10.22092/jaer.2011.100312چکیده
وجود عملیات سخت و طولانی در بخش کشاورزی و اهمیت انجام صحیح هر یک از این عملیات که مستقیماً بر کیفیت و کمیت محصولات این بخش اثرگذار است، لزوم استفاده از تجهیزات مکانیزه و خودکار را امری بدیهی مینماید. هدف اصلی از این تحقیق، خودکار کردن عملیات سمپاشی گلخانهها به کمک یک وسیله نقلیه خودکار بوده که برای تحقق این هدف یک روبات متحرک ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. دستگاه ساخته شده یک روبات متحرک با دو چرخ محرک در قسمت عقب و یک چرخ هرزگرد در قسمت جلو و با فرمانگیری دیفرانسیلیاست. از تابع کنترلی تناسبی (P) برای کنترل و هدایت روبات استفاده شده است. آزمونهای عملی در یک گلخانه در داخل راهروهایی با عرض 98/0 متر به منظور ارزیابی عملکرد روبات در پیمودن یک مسیر U شکل روی سطح سیمانی و همچنین ارزیابی عملکرد واحد سمپاشی آن انجام شد. برای تعیین میزان انحراف روبات از مسیر واقعی در آزمونهای گلخانهای از شاخص آماریRMSEاستفاده شد. بر اساس نتایج ارزیابی عملکرد روبات در گلخانه، با افزایش سرعت پیشروی روبات، مقدار میانگینRMSE انحراف جانبی روبات نیز افزایش یافت. حداقل مقدار میانگین RMSE در سرعت 15/0 متر بر ثانیه، 93/4 سانتیمتر و بیشترین مقدار آن در سرعت 35/0 متر بر ثانیه، برابر51/6 سانتیمتر بود. با افزایش سرعت پیشروی روبات، شعاع دور زدن، میزان پراکندگی مسیرهای دور زدن در تکرارهای مختلف از یکدیگر و فضای مورد نیاز برای دور زدن روبات در انتهای راهرو افزایش یافت. از آزمون ارزیابی عملکرد واحد سمپاشی روبات نیز میانگین دقت واحد سمپاشی در "سمپاشی" 47/99 درصد و در "عدم سمپاشی" 92/99 درصد و در کل 69/99 درصد بهدست آمد.