ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................................................. 13
1.1 Определение основных видов сорной растительности и обзор
жизненного цикла растений для оптимизации их контроля .......................... 13
1.2 Анализ работ по использованию технического зрения для
определения и идентификации сорной растительности................................. 17
1.3 Анализ методов удаления сорной растительности при
выращивании сельскохозяйственных культур ................................................ 19
1.4 Анализ роботизированных комплексов для контроля сорной
растительности.................................................................................................... 22
1.5 Анализ требований к разработке роботизированных комплексов...... 27
1.6 Анализ основных алгоритмов, используемых для идентификации
сорной растительности....................................................................................... 34
1.7 Выводы по первой главе .......................................................................... 36
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ
РОБОТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ СОРНОЙ
РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ....... 37
2.1 Определение объекта сорной растительности на изображении
посредством методов цветовой сегментации .................................................. 37
2.2 Описание алгоритма работы роботизированного комплекса
мониторинга сорной растительности ............................................................... 48
2.3 Моделирование работы системы распознавания в симуляции
Gazebo .................................................................................................................. 603
2.4 Разработка испытательного стенда и роботизированного
устройства для мониторинга и дальнейшей борьбы с сорной
растительностью ................................................................................................. 67
2.5 Разработка модульной робототехнической платформы для
приведения в движение роботизированной установки .................................. 76
2.6 Обоснование конструкции рабочего органа роботизированного
устройства для мониторинга и точечной борьбы с сорной
растительностью ................................................................................................. 81
2.7 Выводы по второй главе .......................................................................... 89
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ............................................................................................. 91
3.1 Программа экспериментальных исследований ..................................... 91
3.2 Методики экспериментальных исследований....................................... 92
3.2.1 Методика определения рабочих параметров роботизированного
устройства...................................................................................................... 92
3.2.2 Методика обоснования работы системы технического зрения
для контроля сорной растительности с учетом различной степени
освещения ...................................................................................................... 96
3.2.3 Методика исследований работы системы технического зрения с
учетом расстояния до растения ................................................................. 100
3.2.4 Метод оценки точности работы алгоритма распознавания
роботизированного устройства для контроля сорной растительности . 104
3.2.5 Методика оценки точности позиционирования и движения
робототехнической платформы................................................................. 108
3.3 Выводы по третьей главе....................................................................... 111
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ........................................................................................... 1134
4.1 Результаты исследований работы системы технического зрения
для контроля сорной растительности с учетом различной степени
освещения .......................................................................................................... 113
4.2 Результаты исследований работы системы технического зрения с
учетом расстояния до растения....................................................................... 119
4.3 Оценка точности работы алгоритма распознавания
роботизированного устройства для контроля сорной растительности....... 124
4.4 Оценка точности позиционирования и движения
робототехнической платформы....................................................................... 127
4.5 Результаты полевых испытаний роботизированного комплекса
для мониторинга сорной растительности ...................................................... 136
4.6 Выводы по четвёртой главе................................................................... 144
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РОБОТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ БОРЬБЫ С СОРНОЙ
РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ.................................................................................... 146
5.1 Введение .................................................................................................. 146
5.2 Расчеты экономической эффективности.............................................. 148
5.2.1 Расчет затрат и прибыли на прополку при ручном труде ............. 148
5.2.2 Расчет затрат и прибыли на прополку роботом.............................. 151
5.3 Выводы по пятой главе .......................................................................... 157
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................. 159
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .............................................................................. 161
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................ 162
ПРИЛОЖЕНИЕ А МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА
ПРОЦЕССОВ. ................................................................................................... 180
ПРИЛОЖЕНИЕ Б СВИДЕТЕЛЬСТВА ОБ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ.......................................................................................... 1895
ПРИЛОЖЕНИЕ В ОБЩИЙ ВИД И СПЕЦИФИКАЦИЯ............................. 201
ПРИЛОЖЕНИЕ Г СЕРТИФИКАТЫ И ДИПЛОМЫ.................................... 205
ПРИЛОЖЕНИЕ Д СПРАВКИ И АКТЫ ........................................................ 216
ПРИЛОЖЕНИЕ Е АКТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОВЕРКИ.................. 219
