农业机械学报

作者：张文翔，卢鑫羽，张兵园，贡宇，任妮，张美娜

单位：江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,江苏省农业科学院;农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室,

关键词：温室;移动机器人;多传感器融合;自主导航;定位校正;路径规划

基金：江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（22）5009）

为提高温室环境下移动机器人自主导航精度与效率，提出一种多传感器融合的自主导航方法。设计搭建了基于多维激光雷达、高清工业相机与边缘计算设备的温室移动机器人平台。为提高建图效率与精度，采用Gmapping算法构建二维格栅地图，其输入为三维激光雷达点云滤波后二维点云数据以及采用RF2O算法得到的里程计数据。针对设施栽培垄道狭长、对称、重复的环境特点，提出AprilTag定位校正方法，解决移动机器人定位丢失问题。使用Dijkstra算法和DWA算法分别规划机器人全局和局部导航路径。基于三维运动捕捉系统评估移动机器人定位精度，试验结果表明，在速度0.4、0.3、0.2 m/s下，移动机器人纵向定位误差平均值均不大于0.066 m，标准差均不大于0.049 m;横向定位误差平均值均不大于0.117 m，标准差均不大于0.092 m。在生产温室内开展了移动机器人自主导航性能评估试验，试验结果表明，在速度0.4、0.3、0.2 m/s下，移动机器人实际行驶轨迹与期望轨迹之间横向偏差平均值均不大于0.050 m，标准差均不大于0.032 m，航向偏差平均值均不大于2.2°，标准差均不大于1.4°。移动机器人的定位与导航精度能够满足温室内的连续稳定作业需求。

来源：2025年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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