Design and development of IoT based solar power agriculture robot
Mohammad Ali · Sana Ullah · Asad Ullah 等 5 人
设计并试验了一款太阳能物联网多功能农业机器人，可耕地、播种、灌溉和收割。
基于ESP32、DHT11、超声波、ESP32-CAM和20W光伏板，CAD制造
作业功耗24.4W，电池续航约3.5小时，11次试验平均播种精度74.45%。
太阳能供电与作业功耗不匹配，可研究能量优化调度或混合供电提升续航与播种精度。
面向小农户的多功能太阳能物联网农业机器人论文，方法集成度高、有实测数据，但属单篇学术成果，公共影响有限，可作为智慧农业技术前沿收录。
巴基斯坦等发展中经济体的农业仍然高度依赖人工劳动以及单一用途的电网或燃料驱动机械，而这类机械往往是小农户无力承担的。本文介绍了一种多功能、太阳能供电、支持物联网（IoT）的农业机器人的设计、制造与实验评估，该机器人能够在单一集成平台上完成土壤耕作、播种、灌溉和作物收割。系统架构以ESP32微控制器为核心，连接DHT11温湿度传感器、HC-SR04超声波避障传感器、用于田间视觉监测的ESP32-CAM模块、L298N双H桥电机驱动器以及继电器控制执行器，能源由20 W光伏板、12 V/7.2 Ah电池和电池管理系统（BMS）提供。机械子系统包括齿式耕作器、平土辊、舵机驱动排种器、基于直流泵的灌溉单元和刀片式切割器，经CAD设计、制造并集成到四轮驱动底盘上。通过工程计算确定了功率预算、电池续航、驱动电机扭矩、结构安全系数、播种速率和灌溉流量。田间试验表明，典型工作功率需求为24.4 W，而平均可用太阳能输出为11–12 W，电池续航约为3.5 h。实验结果表明，所提出的农业机器人性能令人满意，在11次实验 trials 中实现了74.45%的平均播种精度。所开发的系统还成功完成了挖土、灌溉、作物切割、障碍物检测以及基于物联网的实时远程监测，表明其适用于可持续精准农业。