基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统技术方案

技术编号:40845708 阅读:44 留言:0更新日期:2024-04-01 15:14
本发明专利技术公开了一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,涉及导航技术领域,所述系统包括果园车辆,所述果园车辆包括四轮差速底盘以及设置在所述四轮差速底盘上的上位机、下位机控制器、2D激光雷达、CCD相机、霍尔编码器、直流伺服电机和摇摆机构。本发明专利技术通过2D激光点云数据和角度数据产生3D点云数据,并融合图像数据进行树行、道路障碍物、行末果树的识别与定位,实现了树行线和导航基线拟合以及避障路径和地头转向路径生成,利用轨迹跟踪算法解算出目标速度并通过下位机控制器和电机驱动器驱动四轮差速底盘按照避障路径和地头转向路径行驶,解决了现有技术成本高、精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航,具体涉及c。


技术介绍

1、水果是关系到生产和民生的重要经济作物,其商品化率远比谷物类等粮食高,在农民生产生活中发挥着重要作用。果园机械化是水果产业发展的重要组成部分,随着国家经济社会的快速发展,提高果园机械化,智能化的需要日益迫切。发展机器人自主导航技术,以机器人代替人工完成水果生产的关键环节,是实现果园智能化管理的关键,对提高果园机械化、智能化水平具有重要意义。

2、gnss因定位精度高和全天候工作的优势被广泛应用于农业自主导航中。但果园中密集的果树冠层会造成卫星信号的遮挡,影响系统的定位精度,对系统的安全性造成极大影响。机器视觉可以通过处理果园中获取的图像信息,识别果树树行,提取导航信息。同时还可以识别道路中的行人、杂草、障碍物,实现避障操作,提高系统的安全性能。但视觉传感器难以获取环境的三维信息,并且对光照条件非常敏感,阴影、遮挡和曝光都会严重影响系统的工作性能。激光雷达因其高精度、高可靠性、抗干扰强的优势被大量应用于自主导航。激光雷达按照获取数据的维度可以分为2d激光雷达和3d激光雷达。2d激光雷达成本低、精度高、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,包括果园车辆,所述果园车辆包括四轮差速底盘以及设置在所述四轮差速底盘上的上位机、下位机控制器、2D激光雷达、CCD相机、霍尔编码器、直流伺服电机和摇摆机构;

2.根据权利要求所述的一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,所述摇摆机构包括左支撑、右支撑和摇摆架,所述直流伺服电机固定安装在所述左支撑上,所述直流伺服电机的输出轴与所述摇摆架一端刚性连接,所述摇摆架另一端与所述右支撑铰接,所述2D激光雷达固定安装在所述摇摆架上。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达与机器视...

【技术特征摘要】

1.一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,包括果园车辆,所述果园车辆包括四轮差速底盘以及设置在所述四轮差速底盘上的上位机、下位机控制器、2d激光雷达、ccd相机、霍尔编码器、直流伺服电机和摇摆机构;

2.根据权利要求所述的一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,所述摇摆机构包括左支撑、右支撑和摇摆架,所述直流伺服电机固定安装在所述左支撑上,所述直流伺服电机的输出轴与所述摇摆架一端刚性连接,所述摇摆架另一端与所述右支撑铰接,所述2d激光雷达固定安装在所述摇摆架上。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,所述霍尔编码器设置在所述摇摆架旁侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,还包括imu,所述imu与所述下位机控制器连接,所述imu用于采集imu数据,所述imu安装在所述四轮差速底盘底部的几何中心位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达与机器视觉融合的果园车辆自动导航系统,其特征在于,所述ccd相机包括前视ccd相机、左视ccd相机和右视ccd相机,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:周逸博文晨赵艳茹
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:发明
国别省市:

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