果園機器人自主導航關鍵技術研究.pdf

1、目前水果種植行業(yè)嚴重依靠人力勞作，行業(yè)發(fā)展受限，急需產業(yè)升級。果園機器人自主導航技術是果園生產自動化、智能化的前瞻性技術，對未來果園的規(guī)?；藴驶\營有重大意義。本文針對果園的環(huán)境特點，綜合運用了圖像處理、智能控制、傳感器數(shù)據(jù)處理等知識，對果園機器人自主導航關鍵技術進行了研究。
　　實現(xiàn)果園機器人自主導航的關鍵是如何構建果園的環(huán)境地圖，并結合地圖和各種傳感器數(shù)據(jù)進行定位。本文以自制的果園機器人移動平臺為研究載體，通過分析移動平臺

2、的運動學模型，推導出移動平臺航位推算和運動控制的運動學公式，并分析了履帶滑移現(xiàn)象對航位推算的影響。根據(jù)果園按標準規(guī)格行種植的特點，使用閾值分割、邊緣檢測與質心提取等圖像處理的方法從果園航拍俯視圖中識別果樹、提取果樹坐標信息并創(chuàng)建了果園特征地圖。使用激光雷達傳感器采集果樹點云數(shù)據(jù)，然后采用霍夫變換和隨機采樣一致性兩種算法來提取樹行直線特征，并使用仿真模擬的方法對兩種算法進行比較。通過構建基于航位推測的預測模型和檢測果園點、線特征匹配特征地