ربات محافظ مزرعه يك ربات در زمينه فني كشاورزي است. محافظت از محصولات، دام و طيور از جمله مهمترين مسائل پيش روي مزرعه داران در برخي از مناطق كشاورزي است كه همواره مورد حمله حيوانات و پرندگان آسيب رسان قرار مي گيرد. هدف از اين پژوهش ساخت يك مدل آزمايشگاهي ربات Master-Slaveمحافظ مزرعه، استفاده از پردازش تصوير براي تشخيص اهداف فرضي، ايجاد ارتباط بيسيم با ربات و بررسي رفتار حيوانات در مقابل ترس و حيوانات بود . اين ربات براي حركت از سيستم رانش شني دار و براي مقابله با حيوانات مزاحم مانند پرندگان و گرازها از ابزارهايي كه بر روي آن نصب شده‌بود استفاده مي‌كرد. اين ابزارها شامل مولد نور شديد، مولد صداي بلند، محلول‌پاش و در نهايت تيغه‌هايي براي مقابله فيزيكي با حيوانات مزاحم بود و كنترل آن توسط اپراتور انساني انجام مي‌شد. سيستم رانش ربات براي برقراري ارتباط بين اپراتور و ربات از فرستنده و گيرنده بيسيم در محدوده فركانسي 433Hz استفاده شد. همچنين يك سيستم تشخيص هدف مبتني بر روش پردازش تصوير بر روي ربات نصب شده بود كه تصاوير دريافتي را در كامپيوتر پردازش كرده و مختصات و ابعاد هندسي اهداف دايروي را در يك برنامه كه با استفاده از زبان برنامه‌نويسي C# نوشته شده بود ذخيره مي‌كرد. سرعت حركت ربات بر روي سطوح با پوشش‌هاي سراميكي، آسفالت، بتون، علفي و خاك بررسي شد، كه بيشترين سرعت حركت ربات در ولتاژ 12V-DC مربوط به پوشش سطح سراميكي بود؛ همچنين نيروي كششي ربات در همين ولتاژ برابر با 500 نيوتن و سرعت آن برابر 57cm/s بود. ربات توانايي پاشش محلول براي متواري كردن حيوان تا فاصله 5 متري را داشت. شدت نور توليد شده توسط مولد نور در فاصله يك متري اندازه گيري شد و برابر 253 لوكس به‌دست آمد؛ همچنين تراز صوتي آژير ربات در فاصله يك متري 112 دسيبل ثبت گرديد.

مطالعه و بررسي تمامي پديده هاي مربوط به حركت مواد گرانولي، دانه اي و پودري به گونه اي به پارامتر فيزيكي بسيار مهمي به نام ”زاويه استقرار“ بستگي دارد. هنگامي كه مواد گرانولي، دانه اي يا پودري بر روي يك سطح افقي ريخته شوند شكلي شبيه يك مخروط را به خود مي گيرند؛ به زاويه داخلي كه بين سطح مخروط و سطح افق شكل مي گيرد زاويه استقرار گفته مي شود. روشهاي مختلفي براي بدست آوردن زاويه استقرار وجود دارد كه به دو دسته روشهاي استاتيك و ديناميك طبقه بندي مي شوند. يكي از مهمترين اين روشها، روش ريزش مي باشد. در اين روش يك استوانه دو سر باز كه بر روي يك سطح تراز قرار گرفته است، از مواد پر مي شود. سپس استوانه به صورت كاملاً عمود بر سطح تراز و با سرعتي بسيار كم به سمت بالا كشيده مي شود. هنگامي كه استوانه هيچ تماسي با مواد نداشته باشد، مواد شكل يك مخروط را به خود مي گيرند. به زاويه داخلي كه بين سطح مخروط و سطح افق شكل مي گيرد زاويه استقرار ريزش گفته ميشود. در زمينه اندازه گيري زاويه استقرار بر مبناي روش ريزش عيوب عمده اي وجود دارد كه شامل متغير بودن سرعت حركت استوانه در حين آزمايش و عدم حركت استوانه به صورت كاملاً عمود بر سطح افق مي باشند. وجود اين عيوب باعث ايجاد خطا در آزمايش شده و داده هاي بدست آمده از انجام آزمايشات از مقادير دقيق و واقعي متفاوت خواهند بود. به منظور رفع مشكلات مربوط به روشهاي دستي يا نيمه دستي و رفع خطاي ايجاد شده در نتايج حاصل از انجام آزمايشات با استفاده از اين روشها دستگاه مكانيزه اندازه گيري زاويه استقرار بر مبناي روش ريزش طراحي و ساخته شد. در اين طرح علاوه بر رفع عيوب مذكور امكان بررسي اثر جنس استوانه، اثر جنس صفحه افقي كه مواد بر روي ان قرار مي گيرند و اثر سرعت خطي استوانه بر مقدار زاويه استقرار وجود دارد كه نتايج واقعاً ارزشمندي در اختيار مي نهد.

جداسازي يكي از بخشهاي مهم در كشاورزي، جهت دسترسي آسان و مكانيزه به محصول مورد نظر، محسوب ميشود. در حمل و نقل و فرايند محصولات كشاورزي و غذايي، اغلب از هوا يا آب به عنوان حامل براي انتقال يا جداسازي محصول مورد نظر از مواد خارجي و نامطلوب استفاده ميشود. چنانچه خصوصيتهاي ظاهري و اندازه اين اجزا خارجي و محصول مورد نظر مشابه يكديگر باشد، جداسازي مشكلتر خواهد بود. اندازه (طول، عرض و ضخامت)، سختي، شكل، وزن مخصوص، زبري سطحي، رنگ، خصوصيات آيروديناميكي و سرعت حد، هدايت الكتريكي و خاصيت ارتجاعي از جمله مشخصات فيزيكي هستند كه در جدا سازي اجزا يك تركيب، مورد استفاده قرار مي گيرند. جدا سازي مغز از مخلوط پوست و مغز دانه ي آفتابگردان به روش هاي مختلفي انجام مي پذيرد؛ از جمله روش هاي مكانيكي، روش هاي الكترواستاتيكي، روش هاي مكانيكي- نيوماتيكي و ... . يكي از پربازده ترين و كاربرديترين روش ها، روش مكانيكي- نيوماتيكي مي باشد. اگر اجزا تركيبي از نظر بعضي خواص فيزيكي با هم اختلاف داشته باشند ميتوان آنها را طي روشهاي مكانيكي- نيوماتيكي از هم جدا كرد. در اين روش پس از شكستن دانه هاي آفتابگردان (دستگاه شكست دانه آفتابگردان در ايران ساخته شده است) و تهيه مخلوط، مخلوط را از ورودي تعبيه شده بروي دستگاه، وارد دستگاه كرده تا بروي الك قرار گيرد. با حركت ارتعاشي الك مخلوط مذكور در مسير ستون باد قرار گرفته و با توجه به سرعت حد اجزاء تركيب، اجزايي همانند پوست بدليل داشتن سرعت حد كمتر از سرعت باد توليد شده توسط فن، به بيرون هدايت مي گردد و مغزها نيز بدليل داشتن سرعت حد بيشتر از سرعت حد باد فن مذكور، تا انتهاي الك به راه خود ادامه داده و در نهايت به مخزن جمع آوري مغز هدايت مي گردند. اين روش به منظور رفع مشكلات مربوط به روش هاي دستي كه بسيار وقت گير و طاقت فرسا بوده و همچنين افزايش بازده ي روشهايي همچون روش هاي الكترواستاتيكي و كاهش آسيب وارده به محصول مورد نظر طراحي و ساخته شده است. در اين طرح علاوه بر رفع عيوب مذكور، به صورت كاربر پسند طراحي شده تا همه ي طبقات توانايي استفاده از آن را داشته باشند.