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葡萄园履带式移动平台自动导航系统关键技术研究的开题报告
一、选题背景
履带式移动平台已被广泛应用于农业生产中，特别是在葡萄园种植中得到了广泛的应用。在葡萄园中，履带式移动平台可以有效地进行葡萄树的修剪、喷雾等作业，但操作过程需要农民对地形和作业环境有较好的掌握。传统的手动操作方式无法满足生产需求，因此自动化导航系统的研究已经成为当前该领域的研究热点。本文将重点研究履带式移动平台的自动导航系统，以满足葡萄园生产的需求。
二、选题意义
1.提高生产效率：自动导航系统可以快速准确地定位目标，在降低操作难度的同时提高操作效率，从而提高生产效率。
2.降低劳动力成本：自动导航系统可以减少农民工作量，降低劳动力成本，缓解农民劳动力短缺的问题。
3.提高操作精度：自动导航系统可以通过智能算法控制履带式移动平台，提高操作精度，减少误差。
4.降低风险：自动导航系统可以减少操作中的风险，提高操作安全性，保证农民的生命和健康，减少人为误操作对葡萄园的损害。
三、研究内容及关键技术
1.导航系统设计：设计一套可靠的导航系统，包括位置、速度、加速度等参数的获取和控制，并实现不间断地自适应避障。
2.数据采集与处理：实现履带式移动平台数据的采集、传输、存储和处理，为自动导航提供数据支持。
3.路径规划算法：基于实际场景，建立数学模型，选择合适的路径规划算法，实现编队自主分组行驶。
4.动力及能量管理系统：设计高效节能的动力及能量管理系统，以保证履带式移动平台的长时间运行。
5.边缘计算平台构建：实现边缘计算，即在设备层面上实现数据的快速处理和分析，提高研究效率。
四、预期成果和应用场景
预计实现一套可靠的履带式移动平台自动导航系统，满足葡萄园种植的需求。该系统可以根据现场实时监测数据，自动控制平台进行操作，从而提高农业生产的效率和精度。该系统可以广泛应用于葡萄园种植、果园管理等领域。
五、研究方案和进度安排
第1-3个月：对履带式移动平台的基础数据采集、传输、存储和处理进行研究构建边缘计算平台。
第4-6个月：研究履带式移动平台的导航系统设计，包括位置、速度、加速度等参数的获取和控制，并实现不间断的自适应避障。
第7-9个月：进行路径规划算法的研究，制定适合该系统的路径规划算法，并完成编队自主分组行驶的实验。
第10-12个月：设计高效节能的动力及能量管理系统，保证履带式移动平台的长时间运行；实现自动化操作和边缘计算连通，完成葡萄园自动导航系统的搭建，并进行实地测试验证。
六、研究经费预算
预计研究经费130万元，其中包括设备、材料、人员、差旅费等开支。
七、文献综述
自动导航系统在农业机器人领域已经得到了广泛应用，国内外研究人员也逐渐深入探索自动导航与机器人技术的结合。在该领域已经有例如农业智能机器人路径规划和导航控制系统设计、智能型拖曳式膜下滴灌农机机车应用技术、果树长管腔MPC运动控制方法等重要研究成果。通过对已有研究成果的分析，本文得出了履带式移动平台自动导航系统关键技术研究方案，并将进行实际验证。