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农业机器人导航系统设计与试验——基于无人机遥感与北斗定位
1
作者
李文峰
徐蕾
+4 位作者
朱崇阳
刘文荣
潘坤
李影芝
李超
《农机化研究》
北大核心
2025年第12期36-44,共9页
为解决基于卫星导航系统的农业机器人受农田实况场景限制导致作业效率和导航精度不高的问题,提出了一种基于无人机的遥感影像与北斗RTK (Real Time Kinematic)定位相结合的导航系统,实现复杂农田环境下机器人的自动导航与跟踪控制。采...
为解决基于卫星导航系统的农业机器人受农田实况场景限制导致作业效率和导航精度不高的问题,提出了一种基于无人机的遥感影像与北斗RTK (Real Time Kinematic)定位相结合的导航系统,实现复杂农田环境下机器人的自动导航与跟踪控制。采用无人机搭载影像传感器采集农田影像,进行二维重建生成二维正射影像,搭建农田地图;采用北斗RTK定位、双天线定向与陀螺仪进行组合导航,并融合补偿卡尔曼滤波算法获取机器人航向,对机器人实际位姿与跟踪直线间的横向偏差和航向偏差进行运动控制,使机器人跟随作业路径。试验结果表明:在0.3、0.5和0.7 m/s的行驶速度下,实际轨迹与目标路径横向偏差的平均值分别为4.1、6.2和7.6 cm,标准差为2.1、2.5和3.1 cm,各项偏差随着速度的提高而增大;3种速度下,目标点横向偏差的平均值分别为4.3、6.1和7.0 cm、标准差为2.1、2.4和2.8 cm,目标点航向偏差的平均值分别为6.8°、8.2°和9.7°、标准差为4.0°、6.1°和6.9°。无人机遥感影像构建的农田地图,可与北斗RTK定位有效结合,实现农业机器人精准路径规划和导航,导航精度可满足机器人在农田中开展作业任务的需求。
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关键词
农业机器人
导航系统
无人机遥感
北斗RTK
双天线定向
补偿卡尔曼滤波算法
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职称材料
题名
农业机器人导航系统设计与试验——基于无人机遥感与北斗定位
1
作者
李文峰
徐蕾
朱崇阳
刘文荣
潘坤
李影芝
李超
机构
云南农业大学机电工程学院
云南省教育厅作物模拟与智能调控重点实验室
北部湾大学东密歇根联合工程学院
云南省气象台
出处
《农机化研究》
北大核心
2025年第12期36-44,共9页
基金
云南省作物智慧生产国际联合实验室专项(202303AP140014)
云南省重大科技专项(202202AE090021)。
文摘
为解决基于卫星导航系统的农业机器人受农田实况场景限制导致作业效率和导航精度不高的问题,提出了一种基于无人机的遥感影像与北斗RTK (Real Time Kinematic)定位相结合的导航系统,实现复杂农田环境下机器人的自动导航与跟踪控制。采用无人机搭载影像传感器采集农田影像,进行二维重建生成二维正射影像,搭建农田地图;采用北斗RTK定位、双天线定向与陀螺仪进行组合导航,并融合补偿卡尔曼滤波算法获取机器人航向,对机器人实际位姿与跟踪直线间的横向偏差和航向偏差进行运动控制,使机器人跟随作业路径。试验结果表明:在0.3、0.5和0.7 m/s的行驶速度下,实际轨迹与目标路径横向偏差的平均值分别为4.1、6.2和7.6 cm,标准差为2.1、2.5和3.1 cm,各项偏差随着速度的提高而增大;3种速度下,目标点横向偏差的平均值分别为4.3、6.1和7.0 cm、标准差为2.1、2.4和2.8 cm,目标点航向偏差的平均值分别为6.8°、8.2°和9.7°、标准差为4.0°、6.1°和6.9°。无人机遥感影像构建的农田地图,可与北斗RTK定位有效结合,实现农业机器人精准路径规划和导航,导航精度可满足机器人在农田中开展作业任务的需求。
关键词
农业机器人
导航系统
无人机遥感
北斗RTK
双天线定向
补偿卡尔曼滤波算法
Keywords
agricultural robot
navigation system
unmanned aerial vehicle remote sensing
Beidou RTK
dual antenna orientation
compensation Kalman filter algorithm
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
农业机器人导航系统设计与试验——基于无人机遥感与北斗定位
李文峰
徐蕾
朱崇阳
刘文荣
潘坤
李影芝
李超
《农机化研究》
北大核心
2025
0
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