刘继展，何 蒙，解彬彬，彭 赟，单海勇

（1. 江苏大学农业工程学院，镇江 212013；2. 现代农业装备与技术教育部重点实验室，镇江 212013）

0 引言

果园棚架栽培模式具有受光面积大、抗逆性强、单位效益高及田间管理方便等优点，在国内外广泛应用于鲜食葡萄、猕猴桃等生产[1]。自主导航是果园机器人的核心技术之一[2]，机器人进入果树行间、途中恢复作业时均需要自主快速行驶至作业行，即自主上线。所以自主上线对于机器人的自主导航能力和性能至关重要。

国内外专家学者对大田中农业机械的自主上线开展了研究，贾全[3]针对RTK-GNSS定位导航提出将最大曲率约束、起止点航向约束和最大转向角约束综合考虑的农机运动学模型，使用量子遗传算法规划距离最短的可行驶上线轨迹，初始位置到目标点距离6.5 m，上线距离为23.7 m，最大跟踪误差为0.10 m。Samson[4]对于机器人运动稳定性问题，提出横向绝对控制的上线控制方法，稳定减小目标点相对于目标轨迹的横向距离。陈军等[5]和Bayar等[6]对曲线路径跟踪问题，提出拖拉机遵循正弦曲线路径和圆形路径的跟踪方法，但是并没考虑轮角决策量范围的影响。王辉等[7]对拖拉机导航中轮角决策量范围固定，提出一种预瞄追踪模型的农机导航路径跟踪控制方法，田间试验结果显示，初始航向偏差0°和初始位置偏差1.5 m条件下，上线时间为9.4 s、上线距离9.33 m、超调量为8.5 cm。以上研究是基于卫星定位的导航上线研究，是基于导航上线点不动的上线方法。棚架果园环境中浓密树冠形成一张天然的卫星信号干扰层，棚架中无法使用卫星定位的方式导航。……