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Updated: Jul 3, 2025

Robotic Sensing and Stimuli Provision for Guided Plant Growth
Published on: July 1, 2019
激光测距仪方法:自动驾驶车辆在园艺种植场的轨迹控制
Alexey I Kutyrev1, Nikolay A Kiktev2,3, Igor G Smirnov1
1Department of Technologies and Machines for Horticulture, Viticulture and Nursery, Federal Scientific Agroengineering Center VIM, 1-st Institutsky Proezd, 5, 109428 Moscow, Russia.
一个用于机器人平台的新型运动控制系统使用激光测距和图形穿越算法进行最佳路径查找. 在农业任务中,A*算法被证明是最有效的,在现实条件下实现了高精度.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 农业工程 农业工程
- 计算机科学 计算机科学
背景情况:
- 机器人平台需要精确的运动控制来实现农业中的自主操作.
- 在像果园这样的复杂环境中进行导航,由于不同的条件,存在重大挑战.
研究的目的:
- 开发和评估使用激光射程和最佳路径查找算法用于机器人平台的运动控制系统.
- 确定农业环境中机器人导航最有效的算法和最佳操作参数.
主要方法:
- 实现了一个集激光测距,图形穿越和A*路径查找算法的运动控制系统.
- 在Rviz中开发实时路径规划软件和用于导航图形优化的C#应用程序.
- 在农业建筑和开放场地进行实验验证,分析不同条件下的定位精度.
主要成果:
- 确定A*算法是农业操作中机器人平台路径查找最有效的算法.
- 现场条件显著影响定位准确性;最佳参数被确定为2.5公里/小时的速度,109,600卢克斯的照明,以及距离树木0.5米的距离.
- 激光雷达传感器在3米宽的花园通道中显示出高定位精度,树干间距离为1.5米,树冠宽度为0.5米.
结论:
- 开发的运动控制系统,利用激光测距和A*算法,可以在密集型花园中实现高精度 (≤8.4厘米偏差) 的自主机器人操作.
- 该系统的性能在各种照明和速度条件下是稳健的,满足自主农业任务的农业技术要求.
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