农机收获作业参数化路径生成方法

摘要：

为使无人驾驶农机在收获作业时准确收割作物,其导航路径应尽可能与播种作业轨迹保持一致.播种作业轨迹通常可近似为直线,因此传统的AB线模式可以满足大多数作业需求.但在某些作业场景中,受客观条件限制,播种作业路径是弯曲且不规则的.为使农户以其熟悉的打点方式设定路径,提出了一种参数化路径生成方法.在农户设定路径时采集车辆主天线轨迹坐标和姿态,解算出车辆后轴中点坐标.通过算法过滤掉轨迹中聚集点和离群点并提取出能够代表轨迹形状的一系列节点.采用分段插值方法,生成基于3阶贝塞尔曲线的参数化路径.以雷沃M1004型拖拉机为试验平台,在北京市昌平区小王庄试验站采集数据.试验结果表明,在平均作业速度5 km/h、聚集点抽稀阈值1 cm、离群点曲率阈值1 m?1、节点抽稀阈值30 cm时,两组参数化路径与各自原始轨迹的最大偏差分别为0.52和0.40 m,说明此方法可以较为准确地还原播种轨迹并生成收获作业目标导航路径.

关键词：收获作业、贝塞尔曲线、参数化路径、分段插值

所属期刊栏目：12

分类号：S24(农业电气化与自动化)

资助基金：国家重点研发计划2021YFD20006

在线出版日期：2023-04-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：13-21