摘要：随着5G技术的发展和应用,基于数字孪生技术的虚拟果园成为智慧果园管理的新模式。为此,基于物联网数据信息采集,提出了一种虚拟荔枝果园模型构建及采摘行为仿真平台构建方法。首先,分析了荔枝果园的组成要素,并使用3dmax、SolidWorks等工具进行了单元模型构建,运用面向对象技术搭建了荔枝果园虚拟场景平台。基于虚拟仿真软件Unity3D,综合三维建模软件与脚本代码,搭建了采摘机器人采摘试验平台,实现了采摘机器人路径规划仿真,并研发了虚拟荔枝果园三维全景虚拟漫游系统。通过虚拟实验平台设置不同的采摘场景,仿真分析获取优化的采摘决策,可预测采摘机器人的真实作业性能,降低采收作业成本。

摘要：针对移动采摘机器人在野外作业过程中面临随机多变的复杂路径环境难以自主决策的难题,提出一种基于深度强化学习的自主避障路径规划方法。设定状态空间和动作空间,借助人工势场法设计奖励函数的思想,提出了一种基于碰撞锥避碰检测的障碍物惩罚系数设定方法,提高自主避碰能力。构建了虚拟仿真系统,使用分布式近端策略优化算法(distributed proximal policy optimization,DPPO)完成了移动采摘机器人的学习训练并进行实验验证。仿真结果表明:本系统能够快速、稳定的控制虚拟移动采摘机器人自主避障,获得更优的作业路径,为采摘机器人自主导航提供理论与技术支撑。