基于多传感器融合的紧凑型农业机器人鲁棒行间跟随
机器人学
2022-06-23 v1
摘要
本文提出了一种基于 LiDAR 的用于冠层下农业机器人最先进的自主导航系统。冠层下农业导航一直是个具有挑战性的问题，因为 GNSS 与其他定位传感器由于作物枝叶引起的衰减和多径效应而易受显著误差影响。通过 LiDAR 测量检测作物行进行反应式导航是比 GPS 更好的替代方案，但受冠层下叶片遮挡带来的挑战影响。我们的系统通过在低成本硬件上使用扩展卡尔曼滤波框架融合 IMU 与 LiDAR 测量来应对这一挑战。此外，引入了局部目标生成器，为机载控制器提供局部最优参考轨迹。我们的系统在真实野外环境中被广泛验证，在多地不同田间条件下多台机器人上总距离达 50.88~km。我们报告了最先进的人工干预间隔距离结果，表明我们的系统能够在作物行无显著间隙的田间平均无干预安全导航 386.9~m，在生产田中 56.1~m，在有间隙的田间（行两侧 1~m 无植株空间）47.5~m。
引用
@article{arxiv.2106.15029,
title = {Multi-Sensor Fusion based Robust Row Following for Compact Agricultural Robots},
author = {Andres Eduardo Baquero Velasquez and Vitor Akihiro Hisano Higuti and Mateus Valverde Gasparino and Arun Narenthiran Sivakumar and Marcelo Becker and Girish Chowdhary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15029},
year = {2022}
}