基于视觉导航的农机多智体相对导航算法研究
2021-09-14 09:11:50孟福军岳胜如胡雪菲
湖北农业科学
2021年16期
关键词：智能
孟福军，岳胜如，胡雪菲
（塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔 843300）
在精准农业技术驱动下，农业机械自主导航的现代化有了十足的发展［1，2］。作为精准农业的一项核心关键技术，利用农机多智体（即多个农业机械智能机器人）的协同作业去完成田间的智能播种、喷药、施肥、收割等或在收割机提出卸粮请求时，运粮农机跟随收割机智能行进并配合收割机完成卸粮作业，既能降低能源消耗，又能提高田间作业效率。在田间作业中，还可减少人员的直接参与。而同类型农机多智体之间、各农机智能体与被操作目标（如运粮农机、农作物等）之间的相对导航问题必须首先解决。
目前，无线电导航、惯性导航（INS）、视觉导航、卫星导航等技术是农业机械导航定位的主要技术［3-6］。视觉自主相对导航具有低成本、探测信息范围宽、完整的目标信息、高精度、强自主性、易于实现等优势，非常适用于农机多智体相对导航需求。在目标农机智能体上安装形状和大小已知的光学特征装置，在主动农机智能体上安装CCD相机，要进行主动农机智能体和目标农机智能体之间的相对导航，就需通过对特征装置在CCD相机上成像的分析和计算。因此，本研究提出基于视觉导航的农机多智体相对导航算法，以机器视觉中的四元数模型作为农机多智体相对导航算法，四元数位姿确定参数只有7个，相比较Hall算法12个参数［6］降低了相关矩阵的阶数，减轻了计算量。
1 坐标系定义……
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