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基于ACO-A^(*)APF算法的莲蓬采摘末端执行器路径规划研究
1
作者
郑伟
杨东山
+1 位作者
范万鹏
马婕
《拖拉机与农用运输车》
2025年第3期102-107,共6页
为解决莲蓬采摘过程中障碍物众多,导致采摘路径长、采摘效率低、避障困难等问题,提出一种基于视觉感知信息的莲蓬采摘末端执行器路径规划方法。首先,构建基于YOLOv5s模型的成熟莲蓬目标与障碍物(幼蓬和荷花)的目标检测模型。基于荷塘实...
为解决莲蓬采摘过程中障碍物众多,导致采摘路径长、采摘效率低、避障困难等问题,提出一种基于视觉感知信息的莲蓬采摘末端执行器路径规划方法。首先,构建基于YOLOv5s模型的成熟莲蓬目标与障碍物(幼蓬和荷花)的目标检测模型。基于荷塘实景图像,获得成熟莲蓬与障碍物的类别和位置信息,构建荷塘环境的栅格地图模型。基于ACO(蚁群算法),A^(*)和APF(人工势场法),提出ACO-A^(*)APF算法构建多莲蓬采摘路径规划模型。其中,通过引入奖惩函数改进ACO的转移概率函数构建采摘点次序规划模型;采用A^(*)产生关键节点作为APF的虚拟目标点,并在引力势场函数中引入引力偏航系数,构建目标点之间的局部路径规划模型,有效解决了陷入局部陷阱的问题。仿真实验结果有效验证了基于ACO-A^(*)APF算法的采摘路径规划方法的有效性。为研发莲蓬智能采摘装备提供了有利依据。
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关键词
莲蓬采摘
视觉感知
YOLOv5算法
路径规划
ACO-A^(*)APF算法
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职称材料
题名
基于ACO-A^(*)APF算法的莲蓬采摘末端执行器路径规划研究
1
作者
郑伟
杨东山
范万鹏
马婕
机构
江苏大学电气信息与工程学院
智能农业动力装备全国重点实验室
出处
《拖拉机与农用运输车》
2025年第3期102-107,共6页
基金
智能农业动力装备全国重点实验室开放基金项目(SKLIAPE2023010)
中国博士后科学基金面上资助(2023M731374)
+1 种基金
江苏省“双创博士”项目(JSSCBS20221205)
江苏大学高级人才科研启动基金项目(5501140007)。
文摘
为解决莲蓬采摘过程中障碍物众多,导致采摘路径长、采摘效率低、避障困难等问题,提出一种基于视觉感知信息的莲蓬采摘末端执行器路径规划方法。首先,构建基于YOLOv5s模型的成熟莲蓬目标与障碍物(幼蓬和荷花)的目标检测模型。基于荷塘实景图像,获得成熟莲蓬与障碍物的类别和位置信息,构建荷塘环境的栅格地图模型。基于ACO(蚁群算法),A^(*)和APF(人工势场法),提出ACO-A^(*)APF算法构建多莲蓬采摘路径规划模型。其中,通过引入奖惩函数改进ACO的转移概率函数构建采摘点次序规划模型;采用A^(*)产生关键节点作为APF的虚拟目标点,并在引力势场函数中引入引力偏航系数,构建目标点之间的局部路径规划模型,有效解决了陷入局部陷阱的问题。仿真实验结果有效验证了基于ACO-A^(*)APF算法的采摘路径规划方法的有效性。为研发莲蓬智能采摘装备提供了有利依据。
关键词
莲蓬采摘
视觉感知
YOLOv5算法
路径规划
ACO-A^(*)APF算法
Keywords
Lotus seed picking
Visual perception
YOLOv5 algorithm
Path planning
ACO-A^(*)APF algorithm
分类号
S23 [农业科学—农业机械化工程]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ACO-A^(*)APF算法的莲蓬采摘末端执行器路径规划研究
郑伟
杨东山
范万鹏
马婕
《拖拉机与农用运输车》
2025
0
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