基于Android系统的蔬菜智能耕作装置设计与试验

摘要

为了提高蔬菜生产智能化水平,针对蔬菜生产集约化程度不高、自动化水平低及耕作耗时耗力等问题,集机械设计、压力传感、无线传输、互联网通信及Android手机终端控制等技术,设计了蔬菜智能耕作装置.该装置包括耕作机械部件与以STM32单片机为核心的控制系统,并基于Android系统开发了移动客户端软件,可实现耕作信息远程查看及操控功能.根据Android客户端的耕作指令,选择不同功能的末端执行器以完成相应的动作:通过电容式土壤水分检测功能,实现土壤水分信息监测;通过播种部件以及龙门架定位,完成定位定量播种;通过液态物料投放部件以及设置在液路管道接口处的PVDF压力传感器,实现液态物料投放堵塞及流量监测,完成液态物料精量投放;通过CCD摄像头获取作物图像信息,并基于BP神经网络开发了杂草识别算法,实现杂草识别.试验结果表明:该智能耕作装置可实现定位定量播种功能,株距平均合格率可达95.13％,平均误播率为4.86％;液态物料投放功能较为稳定,且均匀性较好,最大投放误差不超过5.4g.