文献类型：期刊文章

作　　者：刘伟洪[1,2] 何雄奎[1,2,3,4] 刘亚佳[1,2,3,4] 武志明[5] 袁常健[1] 刘理民[1] 齐鹏[1] 李天[1]

Liu Weihong;He Xiongkui;Liu Yajia;Wu Zhiming;Yuan Changjian;Liu Limin;Qi Peng;Li Tian(Centre for Chemicals Application Technology,China Agricultural University,Beijing 100193,China;College of Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China;College of Science,China Agricultural University,Beijing 100193,China;College of Agricultural Unmanned System,China Agricultural University,Beijing 100193,China;College of Agricultural Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China)

机构地区：[1]中国农业大学药械与施药技术研究中心,北京100193 [2]中国农业大学工学院,北京100083 [3]中国农业大学理学院,北京100193 [4]中国农业大学农业无人机系统研究院,北京100193 [5]山西农业大学农业工程学院,太谷030801

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31761133019);国家现代农业产业技术体系资助(CARS-28-21);The Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG,German Research Foundation)中德科技国际合作项目(328017493/GRK 2366)。

年　　份：2021

卷　　号：37

期　　号：9

起止页码：165-174

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAB、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ2020、EI、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为克服二维激光扫描仪在果园导航中感知信息少、无法有效应对树冠茂密、树干被遮挡等复杂三维果园场景,该研究提出一种基于3D LiDAR的果园行间导航方法。以3D LiDAR为检测设备实时采集果园信息,使用挖空打断后的树墙体心等效树干位置,根据左右树行的最佳平行度对随机采样一致性算法与最小二乘法拟合的树行进行互补融合并求其中心线得到导航线;对纯跟踪算法进行改进,实现差速运动机器人对树行的跟踪。结果表明:系统在篱壁式仿真果园环境下以0.33 m/s的速度沿中心线行走时,绝对航向定位偏差在1.65°以内,绝对横向定位偏差在6.1 cm以内;以0.43 m/s的速度跟踪树行的绝对横向偏差在15 cm以内。在真实梨园下,系统分别以0.68与1.35 m/s的速度跟踪树行,绝对横向偏差分别不超过21.3与22.1 cm。本系统可广泛用于标准果园与复杂三维果园机械的自主导航,具有可靠的稳定性。

关 键 词：机器人 激光雷达 自主导航 果园 横向偏差  导航线拟合  互补融合  

分 类 号：S24] TP242[农业工程类]