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基于GNSS的农机自动导航路径搜索及转向控制 被引量：57
1
作者 魏爽 李世超 +3 位作者 张漫 季宇寒 项明 李民赞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期70-77,共8页
为提高农机自动导航系统性能,提出了一种基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的农机自动导航路径搜索方法和基于预瞄点搜索的纯追踪模型。根据农机不同作业需求,导航系统可选择直线路径搜索或曲线路径搜索,... 为提高农机自动导航系统性能,提出了一种基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的农机自动导航路径搜索方法和基于预瞄点搜索的纯追踪模型。根据农机不同作业需求,导航系统可选择直线路径搜索或曲线路径搜索,实现农机直线和曲线自动导航作业;建立基于预瞄点搜索的纯追踪模型,并将其用于农机转向控制,该模型不涉及复杂的控制理论,适用性较强。为验证路径搜索方法和纯追踪模型性能,以John Deere拖拉机为试验平台,进行了农机直线跟踪和转向控制导航试验。结果表明:直线路径跟踪导航试验,车速为0.8、1.0和1.2 m/s时,导航均方根误差分别为3.79、4.28和5.39 cm;转向导航试验,车速为0.6 m/s时,在弓形转弯和梨形转弯导航方式下,导航均方根误差分别为25.23和14.42 cm;与模糊控制方法对比试验,直线路径导航方式下,应用该文方法和模糊控制方法的导航均方根误差分别为4.30和5.95 cm,在曲线路径导航方式下,应用该文方法和模糊控制方法的导航均方根误差分别为13.73和21.40 cm;基于GNSS的农机自动导航路径搜索方法和预瞄点搜索的纯追踪模型可以得到较好的定位控制精度,可满足田间实际作业的要求。 展开更多
关键词 农业机械 导航 路径预设 纯追踪模型 全球导航卫星系统 试验
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改进纯追踪模型的农业机械地头转向控制方法 被引量：50
2
作者 黄沛琛 罗锡文 张智刚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第21期216-219,共4页
根据农业机械田间地头转向的特点,提出了一种基于改进纯追踪模型的农业机械地头转向控制方法。以简化二轮车作为运动学模型,使用直线组合进行地头转向路径规划,采用BP神经网络实现动态调节前视距离改进纯追踪算法,用该算法进行路径跟踪... 根据农业机械田间地头转向的特点,提出了一种基于改进纯追踪模型的农业机械地头转向控制方法。以简化二轮车作为运动学模型,使用直线组合进行地头转向路径规划,采用BP神经网络实现动态调节前视距离改进纯追踪算法,用该算法进行路径跟踪,实现地头转向动作。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该基于改进纯追踪模型的农业机械地头转向控制方法路径规划简单、占用空间小、跟踪精度较高。 展开更多
关键词 自动导航 农业机械 地头转向 路径规划 纯追踪算法
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景观生态学在农业景观生态规划中的应用 被引量：36
3
作者 张慧 缪旭波 孙勤芳 《农村生态环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2001年第1期29-32,共4页
从景观生态学的基本原理入手 ,阐述景观生态学在农业景观生态规划中的应用。认为农业景观规划设计不仅关注景观的“土地利用”、“土地肥力”以及人类的短期需求 ,更强调景观的生态价值和美学价值及其带给人类的长期效益。农业景观生态... 从景观生态学的基本原理入手 ,阐述景观生态学在农业景观生态规划中的应用。认为农业景观规划设计不仅关注景观的“土地利用”、“土地肥力”以及人类的短期需求 ,更强调景观的生态价值和美学价值及其带给人类的长期效益。农业景观生态规划设计的中心任务就是创建一个可持续发展的整体区域生态系统。 展开更多
关键词 景观生态学 生态规划 农业景观 结构设计
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无人驾驶农机自主作业路径规划方法 被引量：31
4
作者 翟卫欣 王东旭 +3 位作者 陈智博 董靓 赵欣 吴才聪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期1-7,共7页
针对无人驾驶农机自主作业的应用需求,该研究设计了一种基于区块套行作业模式的路径规划方法,以生成含有速度指令和机具状态指令的可执行路径,重点解决田内作业的四边形地块适应性、无人驾驶农机适应性和农田作业路径完整规划等问题。... 针对无人驾驶农机自主作业的应用需求,该研究设计了一种基于区块套行作业模式的路径规划方法,以生成含有速度指令和机具状态指令的可执行路径,重点解决田内作业的四边形地块适应性、无人驾驶农机适应性和农田作业路径完整规划等问题。该方法由农田信息处理模块和路径规划模块组成,农田信息处理模块将测绘产生的地块轮廓数据和障碍物数据处理为便于运算的地块轮廓点数据和障碍物轮廓点数据形式,然后由路径规划模块利用用户输入的作业方向、作业幅宽、转弯半径和起始方位等作业参数,经过作业梯形区生成、掉头区与作业区划分、作业条带分割、障碍物条带处理、作业条带路由、掉头路径生成和最终指令路径生成等子模块,最终生成无人驾驶农机的指令路径。仿真试验结果表明,相对于相邻法,该方法的作业面积比及作业路程比分别提升了10.0%和8.8%。播种作业田间试验结果表明,无人驾驶农机自主作业的横向偏差的均值和标准差分别为左偏0.002和0.027 m,满足作业要求。研究结果表明,该研究提出的方法适应不同的四边形农田和障碍物,可以结合不同的作业参数完成路径规划,能够满足无人驾驶农机自主作业的需求。 展开更多
关键词 农业机械 自动驾驶 自主作业 路径规划
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基于差分量子退火算法的农用无人机路径规划方法 被引量：25
5
作者 严炜 龙长江 李善军 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期180-186,共7页
为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(... 为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(quantum annealing algorithm,QA)融合的方法对应用模型进行求解,分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示:在设定的不含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法(differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA)时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m,转弯路径分别减少43.02、43.10 m,多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%;在设定的含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m,转弯路径分别减少52.50、12.72 m,多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%,其余指标均有所下降。仿真结果表明,采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题,可为农用无人机路径规划提供技术支持。 展开更多
关键词 农用无人机 植保无人机 路径规划 差分量子退火算法 植保机械 飞行距离 覆盖率 障碍物
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农业公园景观规划的理论与方法探析——以重庆市黔江生态农业观光园规划为例 被引量：22
6
作者 秦华 易小林 《中国农学通报》 CSCD 2005年第8期282-285,共4页
农业公园兼有农业的内涵与园林的特征,在进行农业公园景观规划时,应根据其特殊性综合考虑。以重庆市黔江生态农业观光园区规划为例,探讨了按照“人地共生”模式,遵循乡土化、人性化、实惠化、美观化与高效化理念为出发点的景观规划理论... 农业公园兼有农业的内涵与园林的特征,在进行农业公园景观规划时,应根据其特殊性综合考虑。以重庆市黔江生态农业观光园区规划为例,探讨了按照“人地共生”模式,遵循乡土化、人性化、实惠化、美观化与高效化理念为出发点的景观规划理论与方法。 展开更多
关键词 重庆 黔江生态农业观光园 农业公园景观规划 “人地共生”模式 乡土化 人性化 实惠化 美观化 高效化
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基于功能系统分析的现代农业园区规划方法研究 被引量：22
7
作者 张云彬 蒋五一 +3 位作者 曹中良 程明 盛珊 吴阳晨 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期778-782,共5页
立足于我国现代农业园区的发展现状,提出我国农业园区基本功能包括生态功能、生产功能、游憩功能和生产服务功能,在此基础上提出了具有中国特色的农业园区发展建设规划的逻辑构架。农业园区发展建设规划的具体内容包括前期研究、发展策... 立足于我国现代农业园区的发展现状,提出我国农业园区基本功能包括生态功能、生产功能、游憩功能和生产服务功能,在此基础上提出了具有中国特色的农业园区发展建设规划的逻辑构架。农业园区发展建设规划的具体内容包括前期研究、发展策略、空间规划和实施策略等4个方面。上述规划方法在新疆昌吉国家农业科技园区现代农业示范区发展建设规划中的应用取得了良好的社会、经济和生态效益。 展开更多
关键词 农业园区 功能体系 规划内容 案例
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复杂环境下农业机器人路径规划优化方法 被引量：23
8
作者 殷建军 董文龙 +2 位作者 梁利华 谢伟东 项祖丰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期17-22,共6页
针对在室外复杂环境下作业的农业机器人存在因能量受限导致工作完成率降低的问题,提出了一种基于改进的启发式搜索的ECA~*路径规划算法,该算法可以在资源受限的情况下完成能量损耗最优路径的规划。首先,通过建立机器人距离-能量损耗模型... 针对在室外复杂环境下作业的农业机器人存在因能量受限导致工作完成率降低的问题,提出了一种基于改进的启发式搜索的ECA~*路径规划算法,该算法可以在资源受限的情况下完成能量损耗最优路径的规划。首先,通过建立机器人距离-能量损耗模型,计算机器人移动行进的路程和损耗的能量,并对未来的路径和能耗趋势进行评估。然后,在传统A~*算法的基础上,将距离-能量损耗模型代入启发代价函数,通过搜索扩展子节点寻找最优路径。在每次迭代过程中,通过对比剔除处于劣势的路径,以保证算法的高效性。最后,通过设计仿真实验,将改进的ECA~*算法与传统的A~*算法搜索到路径的能量损耗进行对比,并在之后的改进算法中添加相应的能量约束进行计算。仿真结果表明,改进算法减少14. 87%能量消耗,验证了ECA~*算法的有效性。 展开更多
关键词 农业机器人 复杂环境 路径规划 启发式搜索 能耗最优
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基于宜居城市建设的北京市农业产业空间布局 被引量：21
9
作者 张凤荣 赵华甫 +2 位作者 黄大全 李佳 赵婷婷 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2008年第2期162-168,共7页
北京市总体上已步入工业化后期阶段。不断增加的财政收入使政府有能力实现反哺农业。人民的消费结构也向着除食物消费之外的现代物质消费和精神文化消费并重转变。这使政府和民众不再仅仅关心经济发展,而更注重对生态环境保护和建设。因... 北京市总体上已步入工业化后期阶段。不断增加的财政收入使政府有能力实现反哺农业。人民的消费结构也向着除食物消费之外的现代物质消费和精神文化消费并重转变。这使政府和民众不再仅仅关心经济发展,而更注重对生态环境保护和建设。因此,对于有着约1500×104人口、水土资源都很紧张的北京来说,农业的发展更应该注重对其生态功能、景观文化功能的开发,为建设生态环境良好,景色优美的"宜居城市"服务。据此,本文根据北京市的水土资源禀赋和城市总体规划,构建了以城市为中心的4个"农业圈",即:城市花园农业圈、近郊平原景观绿化农业圈、远郊平原规模高效生态农业圈、山区生态涵养特色农业圈等。这种农业圈层设计突破了传统的近郊蔬菜、远郊粮油的农业圈层模式,是一个与土地资源禀赋相协调、与北京城市空间结构和发展定位相协调的布局,是一个更注重农业的生态环境效应的布局。该布局突出了农业的公益性,仅仅靠市场机制是难以实现的,必须通过政府的财政补贴和各种形式的财政转移支付来实现。 展开更多
关键词 农业 布局 宜居城市 北京
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基于Bezier曲线优化的农机自动驾驶避障控制方法 被引量：21
10
作者 奚小波 史扬杰 +5 位作者 单翔 张琦 金亦富 龚俊杰 张剑峰 张瑞宏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第19期82-88,共7页
动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路... 动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路径,通过链式控制理论建立农机运动线性控制模型,利用PI控制器进行转角补偿,并进行了控制方法的仿真和犁耕作业试验。仿真结果表明:农机行驶的航向误差角在-0.06~0.06 rad,横向位置误差小于13 cm,前轮转向角变化平缓,没有显著突变,说明该方法控制精度较高,农机能够按预设轨迹行驶。犁耕作业试验结果表明:Bezier曲线部分的避障精度为5.21 cm,曲线路径的跟踪控制效果较好;避障后农机继续沿直线行驶的精度为1.98 cm,说明该方法可保证农机在避障后恢复直线自动驾驶。研究结果表明,该避障路径控制方法在不平整犁耕地中具有较好的鲁棒性和适应性,可满足拖拉机作业的避障要求。 展开更多
关键词 农业机械 运动规化 避障 自动驾驶 BEZIER曲线
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农业机器人全覆盖作业规划研究进展 被引量：17
11
作者 王宁 韩雨晓 +3 位作者 王雅萱 王天海 张漫 李寒 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期1-19,共19页
随着自动导航技术的发展,农业机器人已经应用到农业生产的各个方面。农业机器人可以代替人类从事喷药、施肥、收获等活动,减轻了劳动强度,提高了作业效率。全覆盖作业是智能机器人研究的核心内容之一,涉及农业、军事、生产制造和民用等... 随着自动导航技术的发展,农业机器人已经应用到农业生产的各个方面。农业机器人可以代替人类从事喷药、施肥、收获等活动,减轻了劳动强度,提高了作业效率。全覆盖作业是智能机器人研究的核心内容之一,涉及农业、军事、生产制造和民用等多个应用领域。全覆盖作业规划作为农业生产作业的关键技术,有助于提高作业质量和资源利用率。但在全覆盖作业中,仍然存在障碍物识别不准确,阻碍农机工作路径;工作区域面积遗漏,路径重复问题,造成资源浪费;单机器人工作效率较低,无法处理复杂的全覆盖作业问题。本文从全覆盖作业规划中存在的问题入手,从环境模型构建、机器人路径规划、多机器人协作任务分配3方面进行综述。其中,准确可靠的环境地图信息有助于规避静态障碍物、提高作业可靠性;高效优化路径信息有助于减少遗漏面积,提高作业效率;最佳的任务分配方案有助于减少作业时间和资源浪费。首先对环境建模方法进行了分析和对比,揭示其局限性并提出优化方法;在环境建模方法的基础之上,对国内外全覆盖路径规划算法现状进行综述,指出相关算法的特点;然后,针对多机器人协作全覆盖任务规划的研究,探讨了相关任务分配算法的研究进展;最后对移动机器人全覆盖作业规划未来的发展方向进行了展望。该研究将有助于进一步提高农业生产中全覆盖环节的工作效率和农业作业质量,减少资源浪费,为我国实现农业规模化生产提供重要依据。 展开更多
关键词 农业机器人 全覆盖 环境建模 路径规划 任务分配
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基于人工势场法的移动机器人路径规划研究现状与展望 被引量：16
12
作者 石志刚 梅松 +4 位作者 邵毅帆 万如 宋志禹 谢铭露 李燕 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第12期182-188,共7页
路径规划是移动机器人领域的热点研究方向,人工势场法已在工业机器人路径规划中得到广泛应用,近年来正逐步应用于农业工程的路径规划问题中。首先对路径规划中人工势场法的原理及传统人工势场法存在的缺陷进行分析,针对人工势场法中的... 路径规划是移动机器人领域的热点研究方向,人工势场法已在工业机器人路径规划中得到广泛应用,近年来正逐步应用于农业工程的路径规划问题中。首先对路径规划中人工势场法的原理及传统人工势场法存在的缺陷进行分析,针对人工势场法中的局部极小值和目标不可达问题的多重改进方法进行原理分析和方法总结,并根据人工势场法在工业机器人中的应用对已有的算法融合方法进行分类综述。最后通过对多种改进方法的比较,对农业机器人路径规划所需满足的实时性以及障碍物的多变性进行应用展望,可以利用现有的算法融合研究,结合农业生产的实际情况,对不同农业生产应用场合的融合算法选择机制进行深入研究,以满足现代农业生产中对机器人路径规划的需求。 展开更多
关键词 人工势场法 农业机器人 路径规划 局部极小值 算法融合 智能农机
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农业机器人避障路径智能规划研究 被引量：16
13
作者 李国辉 《农机化研究》 北大核心 2021年第3期236-239,共4页
随着农业科技的发展,机器人技术凭借其作业效率高、人力资源投入少、安全隐患小等优点,在农业生产方面的应用越来越广泛。但是,机器人在未知的农业生产环境中,缺乏自动寻径功能,自适应运动能力较弱,在躲避障碍物方面的研究更是少之又少... 随着农业科技的发展,机器人技术凭借其作业效率高、人力资源投入少、安全隐患小等优点,在农业生产方面的应用越来越广泛。但是,机器人在未知的农业生产环境中,缺乏自动寻径功能,自适应运动能力较弱,在躲避障碍物方面的研究更是少之又少。为此,通过研究农业机器人运动系统结构及自我定位原理,建立了农业机器人运动模型,完成了避障路径规划的结构设计,并采用模糊控制算法,对机器人避障流程进行了合理规划。最后,进行仿真实验,验证了农业机器人能够成功躲避障碍物,即机器人避障路径规划的可行性。 展开更多
关键词 农业机器人 避障 模糊控制 路径规划
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四边形田块下油菜联合收获机全覆盖作业路径规划算法 被引量：16
14
作者 罗承铭 熊陈文 +2 位作者 黄小毛 丁幼春 王绍帅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期140-148,共9页
为解决无人农场模式下油菜联合收获作业过程中自主导航作业路径自动规划及优化问题,该研究提出了两套完整的针对任意四边形边界田块的油菜联合收获全覆盖作业路径规划算法。采用“理论分析-算法设计及程序编码-算例测试与仿真评估”的... 为解决无人农场模式下油菜联合收获作业过程中自主导航作业路径自动规划及优化问题,该研究提出了两套完整的针对任意四边形边界田块的油菜联合收获全覆盖作业路径规划算法。采用“理论分析-算法设计及程序编码-算例测试与仿真评估”的技术路线及方法,首先分析油菜联合收获机的作业特点与机具特性,拟定油菜联合收获无人化作业过程对路径规划工作的基本要求,再通过等距偏置处理和扫描线填充算法生成全覆盖作业路径,并采用OR-Tools软件对方向平行路径进行调度优化。通过4块典型实际田块进行仿真计算和测试,结果表明,算法耗时在0.17~4.73 s之间,混合路径相对于目前生产中广泛使用的环形作业路径,在未经行调度优化时,倒车次数减少36.36%~40.00%;混合路径中,行调度优化后倒车次数相对于未调度优化时减少33.33%~60.87%,非作业路径长度减少7.20%~20.23%。该研究为长江中下游区域稻油轮作无人农场中油菜无人化联合收获提供了作业路径规划方面的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 收获 算法 油菜 路径规划 调度优化 无人农场
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农地整理规划环境影响评价中的公众参与探讨 被引量：12
15
作者 薛继斌 吴次芳 徐保根 《农机化研究》 北大核心 2004年第5期23-25,30,共4页
公众参与在农地整理规划环境影响评价中具有重要意义。公众参与机制能充分考虑农地整理工程规划方案的实施,对公众生产和生活带来的各种影响,在编制规划的环境影响评价中,必须引入公众参与机制。为此,从公众参与的必要性、内容和方式等... 公众参与在农地整理规划环境影响评价中具有重要意义。公众参与机制能充分考虑农地整理工程规划方案的实施,对公众生产和生活带来的各种影响,在编制规划的环境影响评价中,必须引入公众参与机制。为此,从公众参与的必要性、内容和方式等方面做了深入探讨,并对公众参与的实施提出政策性建议。 展开更多
关键词 农地整理 规划环境 公众参与 农业经济学
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基于DSP与超声波测距的农业机器人定位与避障控制 被引量：15
16
作者 王盟 《农机化研究》 北大核心 2017年第8期207-211,共5页
随着新兴电子集成技术和自动化技术的发展,控制系统已逐渐向数字化转变,高集成芯片广泛应用于自动化控制领域,体积小、运算能力强的嵌入式系统慢慢开始取代计算机。为此,首先分析了超声波测距功能及其优越性,采用三球定位技术,设计研究... 随着新兴电子集成技术和自动化技术的发展,控制系统已逐渐向数字化转变,高集成芯片广泛应用于自动化控制领域,体积小、运算能力强的嵌入式系统慢慢开始取代计算机。为此,首先分析了超声波测距功能及其优越性,采用三球定位技术,设计研究了一种基于DSP和超声波的全局定位系统;然后,采用多路超声波收发模块设计了基于超声波的自主避障控制系统,并提出一种新的模糊推理方法,实现机器人的避障和路径规划功能;最后,采用Visual C++可视化程序设计软件对避障系统进行仿真和场地试验,验证了系统的可靠性和可行性,为机器人的研究和发展提供了更加宽广的空间。 展开更多
关键词 农业机器人 定位 避障 DSP 超声波测距 路径规划
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复杂边界田块旋翼无人机自主作业路径规划 被引量：15
17
作者 黄小毛 张垒 +3 位作者 TANG Lie 唐灿 李小霞 贺小伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期34-42,共9页
针对农用无人机复杂边界田块下的作业问题,提出一种对田块边界形状具有普适性意义的旋翼无人机作业路径规划算法,以快速获得凸多边形、凹多边形、带孔洞多边形甚至多个多边形形式的复杂边界田块情形下的飞行作业轨迹。首先,基于田块边... 针对农用无人机复杂边界田块下的作业问题,提出一种对田块边界形状具有普适性意义的旋翼无人机作业路径规划算法,以快速获得凸多边形、凹多边形、带孔洞多边形甚至多个多边形形式的复杂边界田块情形下的飞行作业轨迹。首先,基于田块边界多边形顶点数据的存储规则,采用多边形分组法,区分所属不同田块的多边形,建立按区域即田块为单元进行航线计算的基础;针对单田块的内、外边界多边形,采用活性边表法实现单个多边形扫描线填充的快速求交解算,得到初始扫描线,再对处于同一航向位置上的内、外多边形两类扫描线组采用线段布尔运算“减法”操作处理,获得预设航向条件下的作业航线;以最小航线间转移路径总长度为优化目标,引入贪婪算法、凸多边形最小跨度法和步进旋转法,综合进行航线排序优化和航向优化,获得不考虑障碍物条件下的完整作业路径。为进一步扩大算法的应用范围,假设田块边界上存在障碍物,且高度大于作业高度,继续增加转移过程的安全性判断及处理算法。针对假想田块和实际田块边界的多组算法仿真试验结果表明,所设计的算法可处理各种复杂边界类型的田块;在不考虑障碍物影响时算法耗时15 ms^19.2 s;相比于只进行航线排序优化的情况,同时进行航向和航线排序优化后,航线间转移路径总长度下降了23.04%~45.98%;而考虑障碍物影响时处理耗时也在离线应用的可接受范围内。该算法的通用性、可靠性、效率和优化效果均可满足各种复杂边界二维田块无障碍物和有障碍物条件下的农用无人机作业的相关要求。 展开更多
关键词 农用航空 作业路径 复杂边界 障碍物 规划优化
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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
18
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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基于PSO-EACO的农业机器人路径规划仿真研究 被引量：14
19
作者 王志伟 许江淳 +2 位作者 李玉惠 史鹏坤 张云 《中国农机化学报》 北大核心 2018年第10期103-106,共4页
针对农业机器人在完成采摘、质量检测、信息采集等作业中路径规划低效问题,采用粒子群(PSO)和改进蚁群(EACO)融合算法对路径规划进行改进。该融合算法先通过带有惯性权重的粒子群算法找到初始路径,然后将该种群看作蚁群算法的初始信息... 针对农业机器人在完成采摘、质量检测、信息采集等作业中路径规划低效问题,采用粒子群(PSO)和改进蚁群(EACO)融合算法对路径规划进行改进。该融合算法先通过带有惯性权重的粒子群算法找到初始路径,然后将该种群看作蚁群算法的初始信息素来分布,从而进行精密搜索,避免盲目搜索带来的低效,提高搜索速度。结果表明:融合后的PSOEACO算法得出的路径长度比改进的EACO算法缩短2.5%,完成任务用时缩短5.1%。本算法能够规划出最优行走路径,提高农业机器人的工作效率。 展开更多
关键词 农业机器人 路径规划 PSO EACO
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农业机器人视觉导航路径识别方法研究 被引量：14
20
作者 李军锋 李逃昌 彭继慎 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期38-44,58,共8页
针对农业机器人视觉路径识别的识别率低、速度慢以及易受光照、杂草影响的问题,提出基于混合阈值与偏移行中线的视觉导航路径识别方法。采用光照无关量进行光照干扰的剔除,利用混合阈值方法分割图像,给出基于偏移行中线的方法划分作物... 针对农业机器人视觉路径识别的识别率低、速度慢以及易受光照、杂草影响的问题,提出基于混合阈值与偏移行中线的视觉导航路径识别方法。采用光照无关量进行光照干扰的剔除,利用混合阈值方法分割图像,给出基于偏移行中线的方法划分作物行。实验结果表明,与传统农业机器人作物行识别方法相比,该方法数据运算量小,平均耗时200 ms左右,作物行识别准确率达98%,能够有效地确定农业机器人的导航路径。 展开更多
关键词 农业机器人 机器视觉 路径规划 偏移行中线 混合阈值法
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