طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه ای هوشمند برای هدایت اتوماتیک خودروهای کشاورزی در عملیات خاکورزی به وسیله ماشین بینایی

پیشرفت در توانایی طراحی اجسام مکانیکی، فنآوری های جدید حسگرها و روش های نوین برای برنامه ریزی و کنترل منجر به این شده اند تا امکان استفاده از ربات های خودگردان هر چه بیشتر در صنعت کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر با استفاده سامانه ماشین بینایی و مدارات الکترونیکی و هیدرولیکی الحاقی، سامانه هوشمندی طراحی، ساخت و ارزیابی شد تا بتوان با شناسایی خطوط مختلف ایجاد شده در عملیات خاکورزی و کاشت (خط بین قسمت بهم خورده و بهم نخورده) در شرایط طبیعی مزرعه ( از نظر نور و بقایای گیاهی) با کمترین زمان پردازش و بیشترین دقت شناسایی، خودرو مورد نظر را هدایت نمود. ابتدا الگوریتم ارائه شده در شرایط مختلف نور، بقایایی گیاهی و برای سه ماشین گاوآهن، زیرشکن و ردیفکار (تصاویر گرفته شده از مزرعه) بطور جداگانه ارزیابی آزمایشگاهی شد و میزان خطای شناسایی خط (lpe) الگوریتم تعیین گردید. در نهایت الگوریتم طراحی شده بر روی تراکتور mf 399 پیاده سازی و ارزیابی های مزرعه ای نیز انجام شد. عوامل مختلفی از جمله زمان پاسخگویی (rt) و انحراف از مسیر مورد نظر (mde) در طراحی این سامانه موثر بودند و مورد ارزیابی مزرعه ای قرار گرفتند. در بررسی تاثیر دو عامل سرعت پیشروی و زاویه چرخش چرخ بر rt و mde از آزمایش فاکتوریل در طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. باتوجه به اینکه سرعت مطلوب برای اکثر ادوات خاکورزی، تهیه زمین و کاشت بین km/hr4 تا km/hr 11 می-باشد، بنابراین در مزرعه عامل سرعت در سه سطح km/hr4، km/hr5/7 وkm/hr 11 و سه زاویه چرخش چرخ 10، 16 و 5/20 درجه به ازای هر فرمان قسمت کنترل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نوع عملیات خاکورزی (نوع ماشین)، موقعیت تابش نور خورشید و میزان بقایای گیاهی برlpe توسط الگوریتم در سطح 5/. اثر معنی داری نداشت. با افزایش سرعت پیشروی rt کاهش، ولی مقدار mde افزایش پیدا کرد که منجر به افزایش خطای سامانه گردید. همچنین با افزایش زاویه گردش چرخ به ازای هر دستور مدار کنترل الکترونیکی، rt کاهش، ولی معیار mde تغییری نکرد که علت اصلی آن را می توان سرعت بالای پردازش تصاویر و عکس العمل سریع سامانه بیان کرد.