具有曲率约束的自主除草机器人在线覆盖规划
机器人学
2021-11-23 v1
摘要
用于放牧牛群的土地约占美国土地的三分之一。这些区域可能极为崎岖。然而，它们需要得到维护，以防止杂草侵占营养草地。这是一项艰巨的任务，尤其在有机农业中，因为不能使用除草剂。本文介绍了 Cowbot 的设计，这是一种用于牧场的自主除草机器人。Cowbot 是一台电动割草机，旨在牛牧场的崎岖环境中作业，并为有机农场提供一种经济高效的杂草控制方法。由于牧场上杂草分布未知，Cowbot 的路径规划具有挑战性。在有限视场下，需要进行在线路径规划以检测杂草并规划路径进行割除。我们研究了具有曲率和视场约束的自主割草机通用在线路径规划问题。我们开发了两种在线路径规划算法，能够利用关于杂草的新信息来优化路径长度并确保覆盖。我们将算法部署在 Cowbot 上并进行现场实验，以验证我们的方法对实时路径规划的适用性。我们还进行了大量仿真实验，结果表明与基于 boustrophedon 和随机搜索的覆盖路径基线相比，我们的算法使路径长度减少多达 60%。
引用
@article{arxiv.2111.10462,
title = {Online Coverage Planning for an Autonomous Weed Mowing Robot with Curvature Constraints},
author = {Parikshit Maini and Burak M. Gonultas and Volkan Isler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10462},
year = {2021}
}