除草机器人控制文献综述

机器人技术 2025-08-11 13:42www.robotxin.com机器人技术

1. 多传感器融合导航

当前主流方案采用GNSS(5cm精度)+视觉+激光雷达的多源感知系统,如江苏东成TERRAINA机器人通过3D LiDAR SLAM与VIO技术实现复杂地形厘米级定位。针对温室环境,双激光雷达配合cartographer算法可将横向偏差控制在13cm内。

2. 学习路径规划

改进A算法与动态窗口法结合的方案在温室环境中定位误差<0.28m;挪威Adigo机器人采用机器视觉的行间导航,除草剂节省率达73%-95%。

二、杂草识别与决策控制

1. 视觉识别技术

华工科技激光除草机器人内置千种作物/杂草数据模型,通过AI视觉实现95%识别率。山东农业大学团队开发的SRD-YOLO网络可精准定位玉米田杂草生长点。

2. 精准执行控制

  • 机械控制:四关节机械臂配合雅可比矩阵计算实现精确定位
  • 变量施药:挪威Adigo的28喷嘴系统实现单液滴精准施药
  • 激光除草:32激光头配置可实现32万棵/小时除草效率,伤苗率≤1%
  • 三、关键技术挑战与发展趋势

    1. 现存问题

  • 连续降雨56小时后传感器误差达1.43m
  • 苗期单子叶作物存在8.2%识别错判率
  • 2. 未来方向

  • 多模态感知系统(视觉+近红外+激光雷达)提升环境适应性
  • 能源管理系统优化,如AgBotII的太阳能自主充电设计
  • 模块化架构设计(如可拆卸除草模块)增强功能扩展性
  • (完整参考文献列表见右侧面板)

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