农业机械学报

作者：汪小旵，祁子涵，杨震宇，王得志，黄慧星，卢美光

单位：南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,

关键词：农业机器人;路径规划;动态窗口法;参数自适应;局部最小值

基金：江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(21)2006)

为解决农业机器人在示范温室工作通道行驶中难以避让动态障碍物、易陷入局部最小值、无法到达目标点等问题,提出了基于双障碍物评价函数、自适应权重和虚拟目标法的动态窗口法(Dual obstacle cost function,adaptive weights and virtual target_dynamic window approach,DAV_DWA)来实现机器人局部路径规划。首先,采用动静双策略的避障方法,将动态和静态障碍物安全距离划分为 2 个评价函数,降低动态障碍物碰撞风险且防止对静态障碍物过度避障;其次,提出评价函数权重自适应策略,根据 2 种障碍物距离实现自适应调整各评价函数权重,以增强机器人在不同复杂环境中的路径寻优能力;最后,提出虚拟目标法,使其脱离局部最小值后继续导航,增强其对于局部最小值的路径规划能力。对比仿真试验和温室实地试验结果表明,在仿真环境中,相较于其他算法,DAV_DWA算法在保证安全性的前提下,能够在更短的时间内,以更短的路径到达目标点;温室障碍物场景中,机器人可以完成自主导航任务,且定位误差不大于0.12 m,跟踪误差不大于0.10 m,符合实际需求。

来源：2025年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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