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番茄温室内移动喷药机器人的路径规划研究
被引量：
2
1
作者
高兴旺
任力生
王芳
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第16期325-332,共8页
移动喷药机器人在番茄温室内作业时,存在规划路径效率低、平滑性差以及路径存在安全隐患等问题。提出了一种优化A*算法融合DWA算法的番茄温室移动喷药机器人的路径规划算法。充分考虑番茄温室具体环境,定义作业安全距离及对种植区进行...
移动喷药机器人在番茄温室内作业时,存在规划路径效率低、平滑性差以及路径存在安全隐患等问题。提出了一种优化A*算法融合DWA算法的番茄温室移动喷药机器人的路径规划算法。充分考虑番茄温室具体环境,定义作业安全距离及对种植区进行膨胀化处理,保证移动喷药机器人安全作业;通过为启发函数添加动态权重因子,采用关键节点提取技术提高全局路径规划效率,同时引入转弯点以及三次B样条曲线确保路径的全面覆盖及平滑性;最后融合DWA算法保证移动喷药机器人对突现障碍物的躲避。使用Matlab构建番茄温室环境进行仿真验证,实验结果表明,优化后的算法比传统算法规划出的路径更安全、平滑,覆盖喷药区域完整,规划效率明显提升,融合算法成功实现了对路径突现障碍物的躲避。该方案满足移动喷药机器人在复杂番茄温室中的作业需求。
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关键词
番茄温室
移动喷药机器人
路径规划
A*算法
动态窗口法(DWA)
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职称材料
基于滑模变结构控制的温室喷药移动机器人路径跟踪
被引量：
35
2
作者
牛雪梅
高国琴
+1 位作者
鲍智达
周海燕
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期9-16,共8页
为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰...
为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰的鲁棒性。与此同时,为有效解决滑模控制固有的抖振问题,提出一种加权增益趋近律算法,在该趋近律的积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模切换时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,并利用Lyapunov函数证明了其稳定性,并采用该文所设计的基于加权积分增益趋近律的滑模控制器对喷药移动机器人进行路径跟踪控制。试验结果表明,该算法可以顺利消除横向偏差,使实际运动轨迹平稳跟随理想作业路线,避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象,其研究成果为温室作物实施精准喷药提供了依据。
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关键词
机器人
跟踪
滑模控制
移动喷药机器人
加权增益趋近律
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职称材料
基于加权积分增益的温室移动机器人滑模控制研究
被引量：
7
3
作者
牛雪梅
高国琴
+1 位作者
鲍智达
周海燕
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第6期1203-1207,共5页
针对温室喷药移动机器人,为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对其路径跟踪运动控制精度的影响,根据移动机器人运动学特性并充分考虑温室环境因素,提出一种滑模控制方法保证系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。...
针对温室喷药移动机器人,为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对其路径跟踪运动控制精度的影响,根据移动机器人运动学特性并充分考虑温室环境因素,提出一种滑模控制方法保证系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。与此同时引入新型加权增益趋近律解决滑模控制固有的抖振问题,在积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模面时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,进而使得温室环境中喷药移动机器人的实际运动轨迹跟随理想作业路线的过程中不会产生较大的波动,因此可以避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象。实验结果表明了所设计积分加权增益趋近律滑模控制方法的有效性和可行性,其研究成果为温室作物实施精准喷药,提高我国农业自动化水平奠定理论基础。
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关键词
移动喷药机器人
轨迹跟踪
滑模控制
加权增益趋近律
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职称材料
题名
番茄温室内移动喷药机器人的路径规划研究
被引量：
2
1
作者
高兴旺
任力生
王芳
机构
河北农业大学信息科学与技术学院
河北省农业大数据重点实验室
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第16期325-332,共8页
基金
河北省省级科技计划项目(19220119D)。
文摘
移动喷药机器人在番茄温室内作业时,存在规划路径效率低、平滑性差以及路径存在安全隐患等问题。提出了一种优化A*算法融合DWA算法的番茄温室移动喷药机器人的路径规划算法。充分考虑番茄温室具体环境,定义作业安全距离及对种植区进行膨胀化处理,保证移动喷药机器人安全作业;通过为启发函数添加动态权重因子,采用关键节点提取技术提高全局路径规划效率,同时引入转弯点以及三次B样条曲线确保路径的全面覆盖及平滑性;最后融合DWA算法保证移动喷药机器人对突现障碍物的躲避。使用Matlab构建番茄温室环境进行仿真验证,实验结果表明,优化后的算法比传统算法规划出的路径更安全、平滑,覆盖喷药区域完整,规划效率明显提升,融合算法成功实现了对路径突现障碍物的躲避。该方案满足移动喷药机器人在复杂番茄温室中的作业需求。
关键词
番茄温室
移动喷药机器人
路径规划
A*算法
动态窗口法(DWA)
Keywords
tomato greenhouse
mobile spraying robot
path planning
A*algorithm
dynamic window approach(DWA)
分类号
S126 [农业科学—农业基础科学]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于滑模变结构控制的温室喷药移动机器人路径跟踪
被引量：
35
2
作者
牛雪梅
高国琴
鲍智达
周海燕
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期9-16,共8页
基金
江苏省高校优势学科建设工程资助项目(苏政办发〔2011〕6号)
镇江市农业科技支撑计划(NY2011013)
江苏省高校研究生科研创新计划项目(1221140046)
文摘
为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰的鲁棒性。与此同时,为有效解决滑模控制固有的抖振问题,提出一种加权增益趋近律算法,在该趋近律的积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模切换时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,并利用Lyapunov函数证明了其稳定性,并采用该文所设计的基于加权积分增益趋近律的滑模控制器对喷药移动机器人进行路径跟踪控制。试验结果表明,该算法可以顺利消除横向偏差,使实际运动轨迹平稳跟随理想作业路线,避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象,其研究成果为温室作物实施精准喷药提供了依据。
关键词
机器人
跟踪
滑模控制
移动喷药机器人
加权增益趋近律
Keywords
robots, tracking, sliding mode control, spraying mobile robot, weighed integral gain reaching law
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于加权积分增益的温室移动机器人滑模控制研究
被引量：
7
3
作者
牛雪梅
高国琴
鲍智达
周海燕
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第6期1203-1207,共5页
基金
江苏省高校优势学科建设工程资助项目(苏政办发〔2011〕6号)
镇江市农业科技支撑计划(NY2011013)
江苏省高校研究生科研创新计划项目(1221140046)
文摘
针对温室喷药移动机器人,为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对其路径跟踪运动控制精度的影响,根据移动机器人运动学特性并充分考虑温室环境因素,提出一种滑模控制方法保证系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。与此同时引入新型加权增益趋近律解决滑模控制固有的抖振问题,在积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模面时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,进而使得温室环境中喷药移动机器人的实际运动轨迹跟随理想作业路线的过程中不会产生较大的波动,因此可以避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象。实验结果表明了所设计积分加权增益趋近律滑模控制方法的有效性和可行性,其研究成果为温室作物实施精准喷药,提高我国农业自动化水平奠定理论基础。
关键词
移动喷药机器人
轨迹跟踪
滑模控制
加权增益趋近律
Keywords
spraying mobile robot
trajectory tracking
sliding mode control
weighed integral gain reaching law
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
番茄温室内移动喷药机器人的路径规划研究
高兴旺
任力生
王芳
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
2
基于滑模变结构控制的温室喷药移动机器人路径跟踪
牛雪梅
高国琴
鲍智达
周海燕
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
35
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于加权积分增益的温室移动机器人滑模控制研究
牛雪梅
高国琴
鲍智达
周海燕
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
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