我國是果品生產(chǎn)大國,隨著果樹種植規(guī)模的不斷擴大,對于可取代人力的智能化作業(yè)裝備的需求也變得更加迫切。果園移動機器人是一種可以在果園中實現(xiàn)自主行走的移動平臺,可結(jié)合不同功能的末端執(zhí)行器在果園中完成特定的作業(yè)。本文主要針對果園環(huán)境復(fù)雜且結(jié)構(gòu)相對固定特點,在不需要提前建立全局電子地圖的前提下,對移動機器人在果園中的樹干識別、自主導(dǎo)航及避障等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究與實現(xiàn)。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)對果園移動機器人進行功能需求分析,確定研究技術(shù)路線。根據(jù)各個模塊所需的功能對傳感器等各個硬件部分進行選型,搭建了研究實驗平臺。對硬件系統(tǒng)的各個關(guān)鍵功能部件進行了分析介紹,并對本研究所使用的軟件開發(fā)環(huán)境進行了簡單介紹。(2)針對果園中存在雜草及斜坡情況下的樹干檢測功能,提出了一種基于自適應(yīng)密度聚類的樹干檢測算法。由于DBSCAN聚類算法存在全局參數(shù)比較敏感的問題,本文結(jié)合單線激光雷達的掃描特點,自適應(yīng)地設(shè)定聚類閾值進行聚類。然后根據(jù)地面和雜草枝葉的數(shù)據(jù)特點將其排除,完成對樹干的檢測。實驗表明,該算法對于存在少量雜草和斜坡環(huán)境下的果樹樹干檢測具有一定的適用性與魯棒性。(3)針對果園移動機器人自主導(dǎo)航行走功能...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２數(shù)據(jù)采集及果園結(jié)構(gòu)??１１３１

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圖１．４海梅一世大學(xué)視覺導(dǎo)航方案??德國奧斯納布呂克應(yīng)用科學(xué)大學(xué)與應(yīng)用能力中心Ｌｉｎｚ等［１５］，通過在移動機??

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本文編號：4017377