1、農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的命脈，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平是衡量一個國家綜合國力的重要指標。隨著“十二五”規(guī)劃綱要對發(fā)展新型高效農(nóng)業(yè)機械裝備要求的提出，圍繞如何減少人力資源投入、提高工作效率、降低成本的目的，本文提出一種履帶式農(nóng)業(yè)移動機器人自主跟隨方案，結合農(nóng)機作業(yè)環(huán)境，研究一種基于GPS系統(tǒng)與AHRS系統(tǒng)為基礎的自主跟隨控制系統(tǒng)，實現(xiàn)一個農(nóng)機駕駛員可以同時操控多臺農(nóng)機來完成相同或不同的作業(yè)要求，為未來實現(xiàn)耕作環(huán)境下的履帶式農(nóng)業(yè)機械自主跟隨作業(yè)提供研究基礎。

2、本課題通過自主改裝兩輛履帶式移動機器人，搭建自主跟隨控制系統(tǒng)試驗平臺，深入研究了方案的可行性。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)完成系統(tǒng)的總體方案設計。首先通過研究農(nóng)機作業(yè)環(huán)境，對比分析國內(nèi)外不同自主跟隨方案，提出了一種基于GPS系統(tǒng)與AHRS系統(tǒng)為基礎的自主跟隨控制系統(tǒng)方案。
　　(2)自主跟隨控制系統(tǒng)理論分析。重點闡述了方案中GPS導航定位系統(tǒng)、姿態(tài)航向參考系統(tǒng)的基本原理、主要誤差以及姿態(tài)算法;分析了農(nóng)機作業(yè)環(huán)境對GPS導航

3、定位的影響，利用桿臂效應，設計了導航定位修正系統(tǒng);研究了履帶式移動機器人的速度控制算法。
　　(3)提出基于ANFIS的前視距離自適應自主跟隨算法。進行了農(nóng)機作業(yè)路徑的規(guī)劃，建立了履帶式移動機器人運動學模型;對比分析不同路徑跟隨算法，構建了純追蹤模型;結合神經(jīng)模糊控制(ANFIS)思想，設計了一種基于ANFIS的前視距離自適應自主跟隨算法，并運用Matlab/Simulink對控制算法進行仿真試驗，達到了良好效果。
　　(4

4、)完成自主跟隨控制系統(tǒng)的硬件設計與軟件開發(fā)。以兩臺履帶式移動機器人為基礎建立了自主跟隨試驗平臺的硬件結構，并進行了履帶式移動機器人各子系統(tǒng)硬件選型及設計;接著通過Keil MDK5編程，采用模塊化的程序設計思路完成了自主跟隨控制系統(tǒng)的軟件設計。
　　(5)完成自主跟隨控制系統(tǒng)試驗研究。首先進行了界面顯示、GPS模塊接收試驗、AHRS系統(tǒng)測量試驗;接著以自主跟隨控制系統(tǒng)試驗平臺為基礎，設計了直線路徑跟隨試驗與轉彎路徑跟隨試驗。試驗結