An orchard mobile robot's head steering method includes the following steps: step 1, Faster R_cnn neural network for tree trunk recognition; step 2, judging the end position of fruit tree by identifying tree trunk; step 3, determining the turning radius d by binocular camera after reaching the end of the line; step 4, the controller controls the wheel turning to start turning, comparing the actual turning radius and determining the turning half. In the fifth step, when the steering angle measured by the electronic compass reaches 180 degrees, the ground-to-ground steering is completed.
【技术实现步骤摘要】
一种果园移动机器人及地头转向方法
本专利技术属于机器人转向
,特别涉及一种果园移动机器人及地头转向方法。
技术介绍
目前果园正朝着自动化、信息化、智能化方向发展,以降低劳动强度、节省劳动力,提高劳动效率,实现对果园的精细作业。可以自动完成巡检、剪枝、喷药、采摘等作业的果园机器人不断进入各类果园,果园机器人要完成作业需要一系列基础功能,比如果园机器人自主导航技术等。而目前果园机器人自主导航技术的研究重点多在某一果树行内的定位与导航,对行末定位和地头转向的研究不足。目前对果园行末定位和地头转向的方法较少。行末定位方法主要利用激光雷达、GPS等传感器,利用激光雷达的方法是在行末端设置反光胶带,果园机器人上的激光雷达探测到行末端的反光胶带,从而标定为行末;利用GPS的方法是对果园机器人进行全局定位,果园机器人上的GPS传感器定位到果园行末即表示机器人到达行末。地头转向的策略主要有以直代曲、直角转弯、隔行转弯等策略,以直代曲方法将转向的圆弧模型分为多个点获得多条线段,依次行走线段实现地头转向;直角转弯的方法转弯时驶出地头后作90°直角转弯,向前行驶一定距离后再作90°直角转弯驶向新的果树行;隔行转弯的策略指的是跨过邻近行直接驶入邻近行的下一行。对于行末定位,利用激光雷达通过行末设置反光胶带的方法需要在每个果树行末设置反光胶带,耗时耗力、成本高;果园环境中枝叶茂密,GPS信号会受遮挡,定位不准确。对于地头转向,以直代曲的方法每次变换角度到达走新的直线时没有参照物,会使得误差累计;直角转弯的方法不能保证第一次旋转前车身刚好与果树行平行,第一次转向后行走的直线段若与 ...
【技术保护点】
1.一种果园移动机器人,其特征在于,包括车身(4)、车轮(5)、控制器(3)、双目相机(2)和电子罗盘(1);车轮(5)设置在车身(4)的底部,控制器(3)设置在车身(4)上,且控制器(3)控制车轮(5)转动;车身(4)顶部的两端均设置有双目相机(2)和电子罗盘(1);双目相机(2)和电子罗盘(1)均连接到控制器(3)。
【技术特征摘要】
1.一种果园移动机器人,其特征在于,包括车身(4)、车轮(5)、控制器(3)、双目相机(2)和电子罗盘(1);车轮(5)设置在车身(4)的底部,控制器(3)设置在车身(4)上,且控制器(3)控制车轮(5)转动;车身(4)顶部的两端均设置有双目相机(2)和电子罗盘(1);双目相机(2)和电子罗盘(1)均连接到控制器(3)。2.一种果园移动机器人的地头转向方法,其特征在于,基于权利要求1所述的一种果园移动机器人,包括以下步骤:步骤1,FasterR-cnn神经网络进行树干识别;步骤2,通过识别树干判断果树行末位置;步骤3,到达行末后,通过双目相机确定转向半径d;步骤4,控制器控制车轮转动开始转向,比较实际转向半径和确定转向半径d,适时调整机器人转向位姿;步骤5,当电子罗盘测量的转向角度达到180°时,完成地头转向。3.根据权利要求2所述的一种果园移动机器人的地头转向方法,其特征在于,步骤1所述的FasterR-cnn网络前端利用一个16层的卷积神经网络提取特征,产生特征图后,在特征图上寻找可能包含目标树干的区域,把可能包含目标树干的区域留下来,进行感兴趣区域池化操作后再次确定是否包含树干,并对圈住树干的方框做方框坐标回归,使方框...
【专利技术属性】
技术研发人员:王孙安,陈先益,程元皓,黄冠熹,于德弘,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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