基于冗余机器人机械臂的水果树修剪自动行为规划：面向行为规划挑战
机器人学
2025-10-17 v1
摘要
修剪是果园的 essential 农业实践。proper pruning 可促进更健康的生长并优化果园整个寿命期的果产量。机器人机械臂已作为自动化解决方案开发出来，以解决这一通常需要专业技能的季节性劳动力问题。虽然前期研究主要关注感知方面的挑战，但机械臂的复杂操作往往被忽视。这些挑战涉及在关节空间和笛卡尔空间中的规划与控制，以引导末端执行器穿过复杂且受阻的树枝。我们的工作针对机器人修剪系统的行为规划挑战进行了解决，这涉及处于复杂碰撞环境中的多层次规划问题。本文我们针对修剪情境下的高维机器人臂制定了规划问题，探讨了系统的内在冗余性，并提出了一种综合性的修剪工作流程，将感知、建模和整体规划集成其中。在实验中，我们展示了更全面的规划方法显著提升了机器人机械臂的性能。最后，我们在实际机器人上实现了所提出的工作流程。该工作补充了之前的机器人修剪努力，并激励了面向修剪应用的规划研究与开发。
引用
@article{arxiv.2510.12509,
title = {Automated Behavior Planning for Fruit Tree Pruning via Redundant Robot Manipulators: Addressing the Behavior Planning Challenge},
author = {Gaoyuan Liu and Bas Boom and Naftali Slob and Yuri Durodié and Ann Nowé and Bram Vanderborght},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12509},
year = {2025}
}