Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Ahmad Mireei,Aminolah Masoumi
سیداحمد میره ای (استاد مشاور) امین اله معصومی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Babak Totonchi razligh
بابک توتونچی رازلیق

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Design, Development and Evaluation of Navigation Assistance Systems for Tractor, During Seed Planting by a Power Harrow and Drill Combination
Combination seed drills are usually used to plant grain seed in early fall. Because of limited time, there is a growing demand for using high speed operating machinery such as combination seed drills working continuously during whole day. On the other hand, for soil preparation, there is the problem of soil disturbance and misshaped fields after potato or sugar beet harvesting operations. So, the trace of the marker cannot clearly be identified by the driver, especially at the nights. In the developed countries, Global Positioning System (GPS) is usually used to accurately detect the routes. However, it cannot be implemented in Iran due to the lack of enough accuracy. In this study, a Tractor Driver Assistance System (TDAS) was designed, developed and evaluated based on the machine vision technology. This system is able to create a new path with specific distance with respect to the previous planted path by identifying the residual line created by combination seed drills. Therefore, the driver can easily follow the correct path illustrated in the monitor. According to different intensity of light during day and night, some simulations were first carried out and a computer program was written. In order to set up the system, a 3140 John Deere tractor, a camera with wireless capability, a personal computer as the main processor and a container and chalk powder as the marker of the previously planted path were used. For evaluating the different parts of the system, a fully randomized block design was used with 20 replications for each treatment. The results showed that there was no significant difference at 5% level for different light intensities during the day, but there was a significant difference between treatments under the light intensities of the day and those tested at the night. However, the error in the system during the night was acceptable and less than ±4 in detecting the previously planted path. Moreover, increasing the transverse distance and speed resulted in no significant difference between the tested treatments in finding the previously planted path at probability level of 5%. However, with increasing the speed of the tractor, the driver error in pursuing the new planting path was increased. Keywords : Precision agriculture, Image processing, Autonomous machines, Hough transform.
برای آماده‌سازی، کشت سریع و به‌موقع محصولات زراعی بویژه غلات از دستگاه کمبینات غلات استفاده می‌شود. به دلیل محدودیت زمانی بین برداشت محصول قبلی و کشت پائیزه، تقاضای استفاده از دستگاه کمبینات غلات که دارای سرعت عمل زیاد است، افزایش می‌یابد. بنابراین، کار مداوم و دقیق دستگاه در طول شبانه‌روز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌شود. از طرفی با توجه به اینکه قبل از ورود کمبینات به مزرعه، زمین شخم شده و یا توسط ماشین‌های برداشت به‌هم‌ریخته می‌شود، اثری که علامت‌گذار بر روی زمین به‌جای می‌گذارد توسط راننده به‌سختی شناسایی می‌شود. این موضوع موجب خطای راننده در پیدا کردن مسیر صحیح حرکت می‌شود که در شرایط گرد و خاک که معمولا به دلیل کار دستگاه کمبینات ایجاد می‌شود، تشدید می‌گردد. در کشورهای پیشرفته برای حل این مشکل، از سامانه‌های موقعیت‌یاب جهانی استفاده می‌شود، در حالی‌که به دلیل عدم دقت این نوع سامانه‌ها در ایران، استفاده از آن‌ها ممکن نیست. در این پژوهش با استفاده از روش بینایی ماشین، سامانه کمک هدایتگر تراکتور طراحی، توسعه و ارزیابی شد. این سامانه با شناسایی خط علامت گذاری شده توسط ماده کم اثری مانند گچ در مجاور مسیر قبلی کاشت، قادر به تعیین مسیری با فاصله عرضی معین و موازی نسبت به آن است. در این شرایط راننده موظف به دنبال کردن مسیر نمایش داده ‌شده در نمایشگر سامانه است. با توجه به شرایط مختلف نوری در طول شبانه‌روز، شبیه‌سازی‌هایی انجام و بهینه‌‌‌‌‌‌ترین حالت‌ برای تعیین عرض گچ ریزش شده و سرعت تراکتور محاسبه گردید. به این منظور برنامه ای در 200 خط در نرم‌افزار متلب نوشته شد. برای پیاده‌‌‌‌‌‌سازی سامانه از یک دستگاه تراکتور 3140 جاندیر، یک دوربین تلفن همراه باقابلیت اتصال بی‌‌‌‌‌‌سیم، یک رایانه شخصی به‌عنوان پردازنده اصلی و یک مخزن ریزش پودر گچ به‌‌‌‌‌‌عنوان علامت‌‌‌‌‌‌گذار مسیر قبلی کاشت استفاده شد. برای ارزیابی سامانه طراحی و ساخته شده از طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تیمار و 20 تکرار استفاده شد. نتایج نشان‌ دهنده‌ی‌‌‌‌‌‌ی عدم اختلاف معنی‌‌‌‌‌‌دار در سطح 5 درصد برای شرایط مختلف جهت تابش نور خورشید و اختلاف معنی‌‌‌‌‌‌دار بین تیمارها در شرایط روز با شب است، مقدار خطای سامانه در طول شب قابل‌قبول و کمتر از 4± سانتی‌‌‌‌‌‌متر در تشخیص مسیر قبلی کاشت بود. این مقدار خطا در طول شب برای شرایط نوری کمتر از 20 لوکس بود که نشان‌ دهنده‌‌‌‌‌‌‌ی کارکرد بهتر سامانه در شرایط نوری مناسب‌تر است. افزایش فاصله عرضی و سرعت پیشروی در سطح احتمال خطای 5 درصد اختلاف معنی‌‌‌‌‌‌دار را بین تیمارهای آزمایش‌شده در یافتن مسیر قبلی کاشت نشان نداد با این حال، با افزایش سرعت تراکتور راننده در دنبال کردن مسیر جدید کاشت دچار افزایش خطا می‌شود. واژه‌‌‌‌‌‌های کلیدی : کشاورزی دقیق، هدایت خودکار، تبدیل هاف، پردازش تصویر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی