番茄温室内移动喷药机器人的路径规划研究

S126%TP242.6; 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...

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Bibliographic Details
Published in计算机工程与应用 Vol. 60; no. 16; pp. 325 - 332
Main Authors 高兴旺, 任力生, 王芳
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北省农业大数据重点实验室,河北 保定 071001 15.08.2024
河北农业大学信息科学与技术学院,河北保定 071001
Subjects
动态窗口法(DWA)
dynamic window approach(DWA)
Aalgorithm
mobile spraying robot
移动喷药机器人
path planning
番茄温室
tomato greenhouse
路径规划
A算法
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ISSN1002-8331
DOI10.3778/j.issn.1002-8331.2306-0002

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Summary:S126%TP242.6; 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.
ISSN:1002-8331
DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.2306-0002