摘要：动态改变机械臂的既定规划对提高气振盘式播种流水线的工作效率具有重要意义。根据现有气振盘式播种流水线的工作特点,提出一种基于深度强化学习的气振盘式播种机械臂运动规划方法。利用感知行动空间建立马尔可夫模型,结合吸种盘位姿及目标动作状态,设计一种基于过程动作的奖励函数,引导吸种盘携种至流水线上方区域配合育秧盘进行跟随排种。利用V-REP对播种环境参数进行重构,建立机械臂动作集强化学习框架,证明改进近端策略优化算法可有效加快收敛速度。仿真试验表明:吸种盘在X,Y,Z轴上的位置误差绝对值小于2.5,3.0,1.1 mm,各轴上偏转角误差绝对值小于1.20°,1.14°,1.28°,最大距离误差为4.5 mm,平均播种周期约为5.1 s。该方法各项指标均达到设计要求,可为提高气振盘式播种流水线工作效率提供依据。

摘要：针对目前国内超级稻育秧播种作业中自动化程度低、配套设备少、播种精度低等问题,设计了一套气振盘式精密播种三段式流水线系统,由三段式输送带、铺底土机构、扫底土机构、压穴机构、精密排种器、秧盘定位机构、覆表土机构、扫表土机构、洒水机构、电磁继电器、霍尔传感器、光电传感器、触摸屏和PLC控制器组成,可实现气吸振动盘式水稻精密排种器与流水线的融合及水稻种植过程中的自动化育秧。以触摸屏作为控制系统的人机交互窗口,光电传感器的触发信号作为育秧盘的到位信号,通过PLC控制器发出的高速脉冲控制压穴机构和秧盘定位机构的运动和精确定位,控制器发出电平信号控制电磁继电器触点的吸合与断开,进而控制三段式流水线及其他作业机构的运动;利用霍尔传感器将实时采集到的关键作业机构的转速信号传输到PLC中,并通过触摸屏进行显示。试验结果表明:气振盘式精密播种三段式流水线的工作效率可达450盘/h,每穴播种1~2粒的合格率为95.62%,重播率为2.40%,空穴率为1.98%。该控制系统运行稳定,精密排种器与流水线运行协调性较好,为进一步优化气振盘式精密播种流水线提供了借鉴。