农业机械学报

作者：王杰，陈正伟，徐照胜，黄滋栋，经俊森，牛润新

单位：中国科学院合肥物质科学研究院,中国科学院合肥物质科学研究院,中国科学院合肥物质科学研究院,中国科学技术大学,安徽大学,中国科学院合肥物质科学研究院,

关键词：温室;机器人;行间导航;相机;激光雷达;U-Net模型

基金：国家重点研发计划项目（2020AAA0108103）、中国科学院机器人与智能制造创新研究院自主项目（C2021002）和中国科学院合肥物质科学研究院院长基金项目（YZJJZX202013）

针对温室颠簸不平、枝叶遮挡道路的复杂环境，开展基于相机与激光雷达数据融合的机器人行间导航方法研究。首先，利用改进的U-Net模型实现图像道路区域的准确快速分割；其次，通过融合图像分割结果进行地面点云预分割，减少地面起伏造成的点云倾斜；然后，采用改进的KMeans算法实现作物行点云快速聚类，并将聚类中心作为作物行主干区域点，降低枝叶遮挡对作物行中线提取的影响；最后，采用RANSAC算法拟合两侧作物行方程并计算出导航线。通过实验评估导航线精度，在测试集中94%以上数据帧可以准确实现提取导航线，平均角度误差不高于1.45°，满足温室机器人沿作物行自主导航行驶要求。

来源：2023年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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