轮履式农业机器人_轮履复合式农业机器人越避障控制研究
0前言随着计算机技术和智能控制技术的发展,机器人已广泛应用于工业生产自动化、空间信息探测等领域,机器人技术的应用又促进了相关技术的发展,也为应用于非结构化环境的农业机器人的开发和应用打下了坚实的理论基础。近几年出现的嫁接机器人、育苗移栽机器人、温室收获机器人、喷洒农药机器人、苹果采摘机器人、谷物收割机器人、除草机器人等,都是现代高科技在农业工程上综合运用与发展的结果[1],农业机器人不仅能代替人类在恶劣的环境中从事生产劳动,还可以提高农业作业精度和生产效率。“精确农业”是21世纪实现农业可持续发展的先导性技术之一,具有高度智能的农业机器人是实现精确农业的有效装备,有着广泛的应用和发展前景[2]。本文介绍了一种适合温室大棚作业的轮履复合式农业机器人,并以此为背景,对农业机器人的越避障控制方法进行了研究。1轮履复合式农业机器人的结构特点1.摆臂履带;2.前行走轮;3.行走履带;4.机体;5.后行走轮;6.作业机具;7.摆臂图1轮履复合式农业机器人如图1所示,轮履复合式农业机器人由机体、行走轮、履带、摆臂、作业机具等组成。该机器人采用上位机、下位机二级分布式控制方式,上位机和下位机之间通过无限路由器进行信息交换。三个小型伺服电机分别驱动机器人左右两侧的后行走轮和摆臂履带,伺服电机的转速与电机驱动控制器的输出脉冲而成正比例,机器人下位机控制电机驱动控制器的输出脉冲,环境信息由安装于机体正前方的电荷耦合视觉传感器采集。机器人摆臂可以绕前轮轴心转动,通过控制摆臂抬升角度形成不同的运动姿态,以适应不同的环境变化。机器人有三种运动模式,分别是四轮着地运动模式、车轮着地和行走履带辅助行驶运动模式、车轮着地和行走履带、摆臂履带共同辅助行驶运动模式。第一种运动模式主要用于平坦路面的行驶,该模式具有普通轮式机器人的运动特性,可以前进、倒退、转弯等,具有摩擦阻力小、能耗低、运动灵活平稳、工作空间小等特点;第二种运动模式主要用于松软或凹凸不平地面的行驶,该模式具有通过性能较好、适应能力强的特点。机器人在地面条件复杂、有障碍物或沟壕时,采用第三种运动模式,该模式具有较强的越障能力。轮履复合式农业机器人在具有轮式机器人较好运动灵活性的基础上,还具有较强的通过能力。遇到障碍时,机器人会对障碍做出判断,在攀越障碍[3]和避开障碍[4-5]之间做出合理的选择。2越避障控制器设计越避障碍控制的目标是,当机器人的传感器探测到障碍物时,控制器根据探测到的信息,确定机器人与障碍物及目的地之间的相对位置,确定机器人是攀越还是避开障碍物,并控制机器人完成攀越或避开障碍物的动作,然后再控制机器人按原先预定的路径或方位行走[6-7]。根据轮履复合式农业机器人的运动特点及农业作业特点,本文采用模糊控制器对其进行越避障控制。2.1模糊控制器结构图2模糊控制器的结构图如图2所示,模糊控制器主要由模糊化、知识库、模糊推理和清晰化等四部分组成[8]。模糊化将输入的精确量转换成模糊量,知识库用来存放相关数据和模糊控制规则,模糊推理具有模拟人的基于模糊概念的推理能力,而清晰化则是将模糊推理得到的模糊量转换成精确量。设模糊控制器将输入量模糊化成dh,dl和dr,输出为sa。其中,dh表示预定路径上障碍物高度的模糊量,dl表示预定路径上障碍物左边界到预定路径距离的模糊量,dr表示预定路径上障碍物右边界到预定路径距离的模糊量,sa表示机器人偏转角的模糊量。图3高度函数dh的隶属度函数障碍可以是高于地面的砖石等物,定义为正,也可以是低于地面的沟壕等物,定义为负,则障碍物高度变量dh的模糊语言分为{NB,NM,NS,Z,P
轮履式农业机器人_轮履复合式农业机器人越避障控制研究相关推荐
- matlab simulink 车辆能耗_[Lib库 1]CoppeliaSim差分避障小车的Simulink实现
[连载 0]Vrep入门介绍 [连载 1]Vrep小车建模--前进和转向 [连载 2]Vrep小车建模--内嵌脚本 [连载 3]Vrep小车建模--matlab控制 [连载 4]Vrep导入三维模型- ...
- 光流传感器 定位精度_基于多传感器的无人机定位和避障技术研究
摘要: 随着无人机技术的快速发展,无人机已逐渐走进人们的生活和工作.现有常规的无人机仍依赖于专业人员的操纵,无人机技术存在着环境感知能力.自主飞行能力不足等问题.为进一步提高无人机的环境感知能力并扩展 ...
- ros自己写避障算法_迷雾学术篇|视觉感知的无人机动态避障（下篇）
PartI : 开篇语 继九九度过一个为期两天的假日(宅宿舍)之后,终得时间来补一下视觉感知的无人机动态避障的下篇.本篇将在上篇机器视觉技术概念的基础上对无人机的动态避障问题描述和具体的技术流程进行展 ...
- python实现多智能体一致性_促进产学研，多智能体协同控制——科研与实践教学齐飞...
对多智能体感兴趣欢迎+Wangzaixiaolatiao(VX)沟通. 一.引言 1.1.概述 多智能体协同控制系统即多个智能体组成的集合,它的目标是将大而复杂的系统集成设成小的.彼此互相通信和协调的 ...
- 灵活越障、花样空翻，腾讯轮腿式机器人亮相机器人顶会 ICRA
6月3日,腾讯轮腿式机器人Ollie(奥利)正式亮相.它像一个灵活的"轮滑小子",能完成跳跃.360度空翻等高难度动作. 轮腿式机器人(wheel-legged robot)是近年 ...
- html5圆形图片轮播,jQuery超酷响应式圆形图片轮播图特效
mislider是一款效果非常酷的jQuery响应式圆形图片轮播图特效插件.该轮播图特效可以将图片以圆形图片显示,然后使图片无限循环形成轮播图或旋转木马特效.该轮播图插件的特点有: 使用简单 在同一个 ...
- html5圆形头像滚动效果,基于jQuery实现响应式圆形图片轮播特效
本文实例讲述了基于jQuery实现响应式圆形图片轮播特效代码.分享给大家供大家参考.具体如下: 运行效果截图如下: mislider是一款效果非常酷的jQuery响应式圆形图片轮播图特效插件,misl ...
- 响应式banner图片轮播布局代码
响应式banner图片轮播布局代码 基于jQuery制作企业家具网站首页banner响应式图片轮播,支持带左右按钮控制图片淡出淡现切换效果.手机自适应屏幕大小.修改:添加json动态数据轮播图片. 演 ...
- 腾讯 Robotics X 轮腿式机器人
转载原文链接- 腾讯 Robotics X 轮腿式机器人 Ollie 亮相 ICRA 2021,花滑空翻样样行 6月1日,腾讯 AI Lab 及 Robotics X 实验室主任张正友博士在机器人行业 ...
最新文章
- Sunrun2016年Q3财务业绩强劲 冲刺全年目标
- SpringMVC基于框架编写CommDao类---findList
- python opencv 实现Reinhard颜色迁移算法
- Abiword 编辑事件设计
- 如何在服务器中找到数据库文件夹,如何在服务器中找到数据库文件
- [Python人工智能] 三十三.Bert模型 (2)keras-bert库构建Bert模型实现文本分类
- javascript --- 使用ajax与服务器进行通信
- xaml_XAML或JavaFx？
- 9277用计算机,关于计算机常用进制以及进制之间的转换笔记
- python按照时间timestramp切分网络前向流与后向流
- cloc工具 linux,Linux下源代码行数统计工具(sloccount,cloc等)
- 3 Django视图层
- 微信浏览器关闭当前界面
- BCH编码——c语言代码
- SAP成本核算中的作业价格计算过程实例
- 两个对称正定阵的乘积是正定的吗？
- 逻辑回归阈值_逻辑回归算法
- 经典Java开发教程！腾讯+字节+阿里面经真题汇总，斩获offer
- 解除应用计算机仿真,语音识别中计算机仿真的应用
- 火火火---12幅算法生成火的图像