Crop Spirals：面向未来机器人农业的田间布局重构
机器人学
2025-09-30 v1
摘要
传统的线性作物布局针对拖拉机进行了优化，但急转弯、长行驶距离和感知混叠阻碍了机器人导航。我们提出了一种带有中央作业道的以机器人为中心的方形螺旋布局，实现了更简单的运动和更高效的覆盖。为利用这一几何结构，我们开发了一套导航栈，结合了 DH-ResNet18 航点回归、像素到里程计映射、A* 规划和模型预测控制（MPC）。在仿真中，对于基于航点的任务，螺旋布局在 500 个航点上的路径最多缩短 28%，执行速度提高约 25%，而全覆盖性能与优化的线性 U 型转弯策略相当。多机器人研究表明，在螺旋布局的规则约束图上实现了高效协调，在我们的设置下，贪婪分配器的批处理完成时间比匈牙利分配低 33-37%。这些结果凸显了重新设计田间几何结构以更好地适应自主农业的潜力。
引用
@article{arxiv.2509.25091,
title = {Crop Spirals: Re-thinking the field layout for future robotic agriculture},
author = {Lakshan Lavan and Lanojithan Thiyagarasa and Udara Muthugala and Rajitha de Silva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.25091},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Computers and Electronics in Agriculture