摘要：针对复杂环境下的温室机器人路径规划问题,重点研究了生成路径的平滑设计、碰撞检测和算法实时性,提出一种方向A~*算法。首先采用"视野线"平滑原则优化路径,消除锯齿效应并避免部分碰撞;其次应用"圆弧—直线—圆弧"转弯策略,避免机器人本体宽度影响;最后基于二叉堆加速算法,提升算法计算效率。仿真实验结果表明,方向A~*算法满足平滑要求且能有效避免碰撞,加速算法平均提速4~7倍。同时,机器人在真实实验环境下能实现安全自主导航,跟踪误差小于0.15 m,验证了所提方法的可行性。

摘要：为解决农业机器人温室环境下路径识别实时性较差等问题,以大棚环境下番茄种植为背景,在Lab色彩空间下进行处理,将番茄植株从土壤、地膜等复杂背景下识别出来,通过形态学运算对图像进行降噪处理,利用分水岭算法进行图像分割进而转化为二值图像,根据植物位置获得导航离散点,进而通过Hough变换得到导航路径。为此,设计了一种基于机器视觉的温室机器人,并进行实时图像处理实验。实验表明,该方法在温室环境下能够大幅降低自然光和温室薄膜对图像分割的影响,道路信息提取正确率达到95.7%,基于机器人对连续动态图像分析,该路径识别方法具有较好的适应性和实用性。

摘要：我国是温室栽培起源最早的国家。根据第三次全国农业普查结果显示,中国温室面积居于世界首位,但温室种植技术还存在诸多问题,如喷雾器械不完善、喷雾效率低、药液浪费严重、操作人员中毒现象时有发生。为解决以上问题,本文设计了在温室试验条件下自动导航定位的喷雾机器人。该机器人由温室导航部分、机器视觉部分、喷雾控制部分组成。机器人在行驶过程中视觉检测装置不断检测附近环境,当检测到有目标植株时,反馈目标植株的位置信息给主控芯片,主控芯片根据所获的位置信息指挥喷雾机械手对目标作物进行喷雾。该机器人前景好,可靠性高,具有较广泛的实践应用价值。