Análisis de rendimiento y optimización para el cambio de modo de dirección de un robot móvil agrícola de cuatro ruedas direccionales
Autores: Qu, Jiwei; Li, Hongji; Zhang, Zhe; Xi, Xiaobo; Zhang, Ruihong; Guo, Kangquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de rendimiento y optimización para el cambio de modo de dirección de un robot móvil agrícola de cuatro ruedas direccionales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Estudio
Robot móvil con ruedas
Cambio de modo de movimiento
Parámetros de control
Combinación óptima
Método experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en un robot móvil con ruedas utilizado para detección, deshierbe y monitoreo de información en la agricultura. Sin embargo, es difícil lograr un rendimiento satisfactorio en el cambio de modo de movimiento (MMS, por sus siglas en inglés). Este documento tuvo como objetivo explorar los parámetros de control óptimos que garantizan un MMS suave de la dirección de las cuatro ruedas. Se realizaron primero pruebas de un solo factor utilizando un banco de pruebas. Se diseñó una prueba de combinación de rotación general binaria cuadrática para obtener los parámetros óptimos. Se introdujo un método de peso de entropía para construir los cuatro índices como un índice integral. La combinación óptima de los parámetros se obtuvo basada en la ecuación de regresión. Los resultados mostraron que los dos factores y su interacción tuvieron un impacto significativo en el índice integral (< 0.05). Las mejores combinaciones de la velocidad del motor paso a paso y el voltaje de bloqueo fueron 56 r·min y 3.96 V para 15 grados de dirección, 72 r·min y 4.35 V para 30 grados, y 107 r·min y 5.50 V para 45 grados, respectivamente. Se realizó una prueba de verificación utilizando el prototipo del chasis del robot. Los resultados demostraron que el proceso de MMS fue suave y estable, y que el método propuesto fue efectivo. Este estudio es una exploración beneficiosa del método experimental en relación con los robots con ruedas.
Descripción
Este estudio se centra en un robot móvil con ruedas utilizado para detección, deshierbe y monitoreo de información en la agricultura. Sin embargo, es difícil lograr un rendimiento satisfactorio en el cambio de modo de movimiento (MMS, por sus siglas en inglés). Este documento tuvo como objetivo explorar los parámetros de control óptimos que garantizan un MMS suave de la dirección de las cuatro ruedas. Se realizaron primero pruebas de un solo factor utilizando un banco de pruebas. Se diseñó una prueba de combinación de rotación general binaria cuadrática para obtener los parámetros óptimos. Se introdujo un método de peso de entropía para construir los cuatro índices como un índice integral. La combinación óptima de los parámetros se obtuvo basada en la ecuación de regresión. Los resultados mostraron que los dos factores y su interacción tuvieron un impacto significativo en el índice integral (< 0.05). Las mejores combinaciones de la velocidad del motor paso a paso y el voltaje de bloqueo fueron 56 r·min y 3.96 V para 15 grados de dirección, 72 r·min y 4.35 V para 30 grados, y 107 r·min y 5.50 V para 45 grados, respectivamente. Se realizó una prueba de verificación utilizando el prototipo del chasis del robot. Los resultados demostraron que el proceso de MMS fue suave y estable, y que el método propuesto fue efectivo. Este estudio es una exploración beneficiosa del método experimental en relación con los robots con ruedas.