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基于贝塞尔曲线的动态识别区农机避障路径实时规划 被引量：14
1
作者 杨洋 温兴 +5 位作者 马强龙 张刚 程尚坤 齐健 陈志桢 陈黎卿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期34-43,共10页
为解决农机田间作业避障路径实时规划问题,该研究提出一种在动态识别区内利用三阶贝塞尔曲线实时规划农机避障路径算法。首先构建农机作业行走动态识别区,在动态识别区内利用激光雷达感知障碍物。然后利用障碍物信息计算避障路径控制点... 为解决农机田间作业避障路径实时规划问题,该研究提出一种在动态识别区内利用三阶贝塞尔曲线实时规划农机避障路径算法。首先构建农机作业行走动态识别区,在动态识别区内利用激光雷达感知障碍物。然后利用障碍物信息计算避障路径控制点选取范围,生成满足农机最小转弯半径等多约束条件下的路径簇,同时以曲率最小为目标从路径簇中选取最优避障路径。最后进行避障路径实时规划试验。试验结果表明,本文算法规划的避障路径最大曲率和平均曲率分别为0.126和0.054 m^(-1);路径跟踪过程中产生的最大横向误差和平均横向误差分别为0.12和0.057 m;拖拉机到障碍物外轮廓的距离大于0.375 m。和现有算法比较,本文算法规划的避障路径最大曲率和平均曲率分别减少25.9%和42.6%,路径跟踪过程中产生的最大横向误差和平均横向误差分别减少36.8%和28.8%。研究结果可为拖拉机无人驾驶作业提供技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 避障 路径规划 动态识别区 三阶贝塞尔曲线
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激光雷达实时提取甘蔗垄间导航线 被引量：7
2
作者 杨洋 马强龙 +5 位作者 陈志桢 温兴 张刚 张铁 董祥 陈黎卿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期178-185,共8页
针对高地隙底盘悬挂机具田间作业存在车轮压苗严重的现象,该研究以甘蔗为研究对象,提出一种基于固态激光雷达的作物行垄间导航线实时提取方法。首先通过三维激光雷达(Light Detection And Ranging,Li DAR)实时获取高地隙底盘正前方甘蔗... 针对高地隙底盘悬挂机具田间作业存在车轮压苗严重的现象,该研究以甘蔗为研究对象,提出一种基于固态激光雷达的作物行垄间导航线实时提取方法。首先通过三维激光雷达(Light Detection And Ranging,Li DAR)实时获取高地隙底盘正前方甘蔗行点云,利用点云变换、直通滤波和半径滤波对点云进行预处理,获取作物行点云数据;然后提出基于感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)的导航线实时提取算法,对预处理后的首帧点云进行处理,标定ROI;最后在ROI中进行作物行识别和导航线提取。田间试验表明,该算法有很好的鲁棒性,能够适应甘蔗垄间低遮挡与高遮挡环境,且在断垄的情况下依然可以提取导航线,高地隙底盘速度为0.5和1.0 m/s的工况下,该算法与人工提取的导航线平均误差不超过1.213°,导航线提取总体准确率不低于93.2%,处理一帧10 m×5 m的点云平均耗时不超过22.5 ms。该算法能够为田间管理机械垄间对行行走提供可靠、实时的导航路径。通过与机器视觉算法对比,证明了该算法的优越性。该算法相比于机器视觉算法提取导航线的平均误差角降低2.832°,准确率提高44.7个百分点,平均耗时减少175.9 ms,该算法在导航线提取平均误差角、准确率和处理时间上均优于机器视觉算法。 展开更多
关键词 激光雷达 导航 导航线提取 高地隙底盘 ROI 甘蔗行
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农业机械自动转向装置集成系统设计及试验 被引量：4
3
作者 张刚 陈志桢 +4 位作者 程尚坤 温兴 马强龙 杨洋 马标 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第3期19-27,67,共10页
为实现农机装备的自动转向,采用直流电机经过齿轮减速器力矩放大后驱动全液压转向器的方法,设计一款高度集成的农机自动转向集成装置系统,包括自动转向控制结构、控制器电路及其车轮转向精确伺服控制算法,控制器采用飞思卡尔车规级芯片... 为实现农机装备的自动转向,采用直流电机经过齿轮减速器力矩放大后驱动全液压转向器的方法,设计一款高度集成的农机自动转向集成装置系统,包括自动转向控制结构、控制器电路及其车轮转向精确伺服控制算法,控制器采用飞思卡尔车规级芯片,并考虑在农机在未点火发动状态下的不安全转向情况,使得控制逻辑更加安全可靠。通过Matlab建立农机前轮的电控转向液压模型,开展不同转向角度信号的仿真试验,验证本文控制算法的响应特性。将自动转向集成装置安装在高地隙植保机器人上开展田间实车试验,试验结果表明,车轮转角控制误差小于0.2°,超调量小于2%,±20°转向最快响应时间为1.3 s,自动转向控制系统控制效果良好,能够满足常见农机的自动转向。 展开更多
关键词 直流电机 自动转向 控制器 伺服控制
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家居新风系统控制器的设计与实现 被引量：1
4
作者 陈志桢 董建怀 《厦门理工学院学报》 2016年第3期28-33,共6页
为使新风系统与空调协调工作,设计了由主控制器、空调控制单元、空调状态检测单元以及室外温度采集节点等模块组成的新风系统控制器.该控制器各模块间利用Zigbee技术进行通信,控制器通过对室外当前温度与预设的房间期望温度的比较,以... 为使新风系统与空调协调工作,设计了由主控制器、空调控制单元、空调状态检测单元以及室外温度采集节点等模块组成的新风系统控制器.该控制器各模块间利用Zigbee技术进行通信,控制器通过对室外当前温度与预设的房间期望温度的比较,以±1℃温控的方法平滑控制空调的启闭以及智能地控制新风的引入.实验表明:该控制器功耗低、可靠性高、成本低、使用方便,可在智能家居领域推广使用. 展开更多
关键词 智能家居 控制器 新风系统 ZIGBEE技术
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