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题名基于单线激光雷达的果园车辆地头导航方法
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作者
李秋洁
王诗瑶
黄政
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机构
南京林业大学机械电子工程学院
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出处
《林业工程学报》
北大核心
2025年第1期128-135,共8页
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基金
国家重点研发计划(2022YFD2202105)。
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文摘
果园车辆导航包括行间引导和地头转向,地头转向主要采用开环控制,难以适应果园地面不平整以及车辆有初始偏差的复杂情况,阻碍了果园智能化作业的全程覆盖。针对上述问题,提出一种基于单线激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)的果园车辆地头导航方法,引导车辆沿圆弧导航路径实施地头转向。导航电控系统采用上下位机结构,上位机首先读取单线LiDAR实时采集的果园数据,从中提取圆弧导航路径并计算导航偏差;然后采用纯追踪算法求取车辆目标角速度,将其发送给下位机,下位机控制车辆按照目标角速度转向。实验在株行距5 m×5 m的核桃园进行,在车速0.2 m/s、初始横向偏差±25和±50 cm、航向偏差±10°和±25°的条件下,该方法能够在地头转向结束后将横向偏差控制在±9 cm以内、航向偏差控制在±5°以内。本研究方法是对基于单线LiDAR的果园车辆导航方法的补充和完善,实验结果表明,该方法的抗干扰能力较强,能够有效削弱土地不平整和车辆初始偏差给地头导航带来的影响。
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关键词
地头导航
果园车辆
单线激光雷达
路径提取
路径跟踪
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Keywords
headland navigation
orchard vehicle
single⁃plane LiDAR
path extraction
path tracking
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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