基于无线定位的温室生产平台自动导航
2020-06-29赵辰彦姚立健杨自栋蔡存成
浙江农林大学学报 2020年3期
关键词:方法
赵辰彦,姚立健,杨自栋,颜 松,蔡存成
(浙江农林大学 工程学院,浙江 杭州 311300)
近年来,中国温室生产装备发展迅速,智能农机在提高温室生产经济效益方面发挥越来越重要的作用[1]。自动导航技术正成为智能化温室装备的研究热点,其中位置测量和导航路径跟踪控制是自动导航系统的两大核心技术[2]。在位置测量方面,全球定位系统(global position system,GPS)[3]被广泛用于自动导航农机定位研究中,但是大多用于室外大田环境,信号在室内衰减严重,定位效果不佳[4],在室内应用受到了限制。许多学者选择机器视觉[5]、红外[6]、电磁[7]和无线传感[8-9]等实现室内定位方法。机器视觉可以检测试验环境中丰富的信息,但是受到光照等不可控因素影响较大。红外和电磁需预先铺设引导线,更改或扩充路径麻烦,灵活性较差。超宽带(ultra-wide band,UWB)是一种室内无线定位方法,其数据传输速度快且精度高,适合于温室环境定位使用。林相泽等[10]使用UWB在温室内动态静态定位精度为6.6 cm,动态定位大部分距离误差在15.0 cm以上。孙小文等[11]在仓储环境内为自动导航车(AGV)定位动态试验精度为8.5 cm。在导航控制方面,纯追踪[12]是一种基于几何运算的方法,理论知识不复杂,但是前视距离的确定较困难。模糊控制是建立在以人的知识及经验的基础上的一种智能控制方法,有较强的鲁棒性和容错性。石翔等[13]以横向和航向偏差为输入,根据专家经验制定模糊规则输出前视距离;熊中刚等[14]采用模糊免疫PID控制算法实现前轮转向导航控制,直线跟踪偏差不大于4.0 cm,曲线跟踪偏差平均偏差为12 cm;……
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