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专利号: 2022115838088
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:小车进入目标区域,信息采集模块开始运作,激光雷达通过循环改变扫描角度和扫描平面,初步建立三维点云视图;

S2:根据设定的单次最大施肥范围对施肥对象进行分区域处理,对区域环境因素进行打分并且采用AHP层次分析计算泥泞程度的权重a1、坑洼程度的权重b1、碰撞程度的权重c1;

S3:通过深度学习算法和双目立体视觉算法,对此时所需施肥区域路面点云的泥泞程度a、坑洼程度b、碰撞程度c进行分析后,计算出每个点云的风险程度d,依据每段路面的d值判定风险区域;

S4:基于小车的整体素质预设小车路面可行驶参考阈值e,将风险区域的风险值d与行驶参考值e进行对比,筛选出可通行区域和禁止通行区域;

S5:结合区域内机器施肥的时间计算距离下一个施肥点的行驶时间,选取耗时最短路径对应的施肥点作为下一个施肥点,由此确定出施肥顺序;

S6:基于PRM算法以及A*算法计算出最优路径,再利用曲线拟合,对最优路径进行平滑处理;

S7:小车按照平滑处理后的最优路径前进,激光雷达与双目摄像头实时更新坐标图,同时循环执行上述步骤,直至完成作业。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:所述S1中的三维点云视图是以激光雷达为原点的点云并对点云进行分割、滤波、补全。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:所述S2中通过可与小车相互通信且内含专家评价系统的独立设备进行打分。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:所述S3中的计算公式为d=a*a1+b*b1+b*b1。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:所述S4中的小车整体素质包括小车机械结构、整机质量、制动性能和动力性能。

6.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:所述S6中的最优路径获取方法如下:第一步:运用PRM算法构建出路径网络图;

第二步:根据风险程度和小车自身行驶能力计算出每条路径所需的时间;

第三步:结合施肥顺序,运用A*算法计算出最优路径。

7.根据权利要求1所述的一种适用于大棚环境的智能施肥车路径规划方法,其特征在于:当行驶区域出现突发障碍导致小车紧急避障而偏离作业路径时,系统将采用A*算法计算回归到原最优规划的最短路径,若小车反复陷入障碍群中无法回归到最优路径,则车辆停止并发出警报,提示人工复位。