作者姓名 王昊凡

　　作者学校 中国人民大学附属中学

　　作品介绍    

    一、项目简介

　　系统由四部分组成：运动部分、检测部分、喷洒部分和控制部分；

　　1.运动部分：以飞思卡尔小车做底盘，通过小车循迹系统，可以实现小车在场地中按照预设的轨迹运动；

　　2. 检测部分：采用红外传感器对需要检测的植物（花盆）进行检测，判断是否有植物需要喷洒；如果检测到植物，则给控制部分发送一个信号；

　　3. 喷洒部分：由水泵、水箱、喷头和连接的水管组成。当接收到单片机发出的工作指令时，进行喷洒，喷洒时间可以根据植株大小进行设定（项目中设计的是5秒）。

　　4. 控制部分：控制部分是智能农药喷洒智能中心，它接收红外传感器的检测信息，确定运动部分的走停，控制喷洒系统的开关。

　　二、项目研究过程

　　项目现已经历了两代改进：

　　第一代：运动部分采用遥控车，检测部分采用摄像头，进行盆栽花卉图像分析，识别盆栽花卉，进行喷洒。

　　第一代产品基本实现图像识别，并进行智能喷洒。缺点是图像识别到喷洒动作开始之间的时间太长，大约6s左右，分析原因主要是图像处理速度慢，其次水管过长。

　　据此，我进行改进，产生了第二代产品。这次改进，第一代的遗留问题解决了，基本实现智能喷洒。大大提高劳动生产率，降低人工成本，减少农药污染与残留。

　　三、创新点

　　本项目基本实现智能喷洒。

　　采用无人车搭载喷洒装置，实现精准喷洒，大大提高劳动生产率，降低人工成本，减少农药污染与残留。

　　四、收获

　　1. 真正体会了研究的过程，即提出问题、分析问题、解决问题的过程。

　　我根据实际的观察提出项目设想，与导师及研究生哥哥们一起进行课题的不断论证与实施，其间经历了无数次实现办法的修改，最终基本实现最初的项目设想并完成项目报告。

　　2. 拓展了课本知识。高中我们的课本仅仅简单介绍了传感器，讲了电磁感应。因项目需要，我从知网查阅了大量有关无人车和各类传感器的文献，了解了超声波、红外、电磁、激光等等传感器的基本用途，还接触了GPS、GIS、陀螺仪、倾角传感器、北斗卫星定位、惯性导航等等名词，还从媒体了解了无人车的国内外发展现状，并亲自看了无人车的测试。

　　3. 在项目的进行过程中，越发地感觉，我们要加强自身的全面素质，文理兼修，在学会做题的过程中，不忘抬起头多看看外面的世界，这样我们才不会被世界落下太远。我们每个人都有责任让世界因我们的存在而更加美好！

　　五、展望

　　本系统所使用的技术方案基本实现了喷洒农药智能化，但仍有许多可以改进的地方，很快就会有第三代、第四代、第五代产品。

　　第三代产品将实现：双面喷洒，左边感应左边喷，右边感应右边喷。U型循线。

　　第四代产品将实现：辨别车与树之间如有人，则不喷药；车头前方如有人或其他障碍物，停车避障。

　　第五代产品将实现：S型循线，双面喷洒，真正模拟现实的果园背景。

　　如果可能，我会用真正的无人车做试验，采用GPS、GIS导航；我也会加装摄像头和无线通信模块，利用云计算，降低成本，并实现系统远程控制。