[发明专利]一种农业机器人动态障碍物检测方法

说明书

本发明公开一种农业机器人动态障碍物检测方法，是由PC机，激光传感器，PTU云台，惯性传感器和电源模块组成。所述的PTU云台安装在机器人的顶部，所述的激光扫描仪安装在云台上，所述的惯性传感器固定在云台上，电源模块为所述的PC机、激光传感器，惯性传感器和PTU云台提供工作所需的电源，所述的激光传感器和惯性传感器与PC机相连。本发明的特征在于：所提供的障碍物检测方法可使农业机器人在非结构化的农田环境中采集环境距离数据，区分静动态障碍物，并获得每个障碍物的大小、位置、高度和形状信息。

技术领域

本发明涉及一种障碍物检测方法，具体涉及一种农业机器人动态障碍物检测方法，其特点为在区分静动态障碍物的同时，获得每个障碍物大小、位置、高度和形状等信息。

背景技术

随着科技的进步，自动化程度日益提高，涉及农业领域的机器人智能化程度也在不断提高。农业机器人属于机器人范畴，是融合检测传感技术、自动控制技术、信息处理技术、伺服驱动技术、计算机技术和精密机械技术等多种技术于一体的交叉学科。农业机器人的作业环境是一种典型的非结构化作业环境，障碍物主要有人、电线杆以及树木等。

为保证农业机器人作业的安全性和可靠性，一个关键的技术就是准确地判断农田中障碍物的方位以及机器人与障碍物之间的相对位置，即障碍物检测技术。

本发明针对农田非结构化环境，提出一种基于多传感器信息融合的农业机器人动态障碍物检测方法，为智能化的障碍物检测和路径规划技术提供理论支持，对拓宽农业机器人的作业范围，提高农业装备的智能化水平，有着十分重要的现实意义和广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于多传感器信息融合的农业机器人动态障碍物检测方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种农业机器人动态障碍物检测方法，是由PC机，激光传感器，PTU云台，惯性传感器和电源模块组成。其特征在于：所述的PTU云台安装在机器人的顶部，所述的激光扫描仪安装在云台上，所述的惯性传感器固定在云台上，电源模块为所述的PC机、激光传感器，惯性传感器和PTU云台提供工作所需的电源，所述的激光传感器和惯性传感器与PC机相连。

本发明基于上述组成，其工作原理是：农业机器人行走工作时，PTU云台通过上下转动和激光扫描仪结合对前方障碍物进行扫描，激光扫描仪实时采集距离信息，惯性传感器时刻记录PTU云台的俯仰角信息，各传感器再将采集得到的信息传输给PC机。

上述的PC机接收到激光扫描仪的距离信息和PTU云台的俯仰角信息后，将俯仰角与距离信息一一对应，采用右手坐标系，将其转换到笛卡尔坐标系下。运用体素化网格法和欧式聚类法对激光数据进行滤波、聚类及分割后，PC机对分割后的激光点进行分析，获得各时刻不同障碍物的大小、位置、高度和形状信息后，比较相邻时刻激光点位置坐标，判断障碍物是否为动态障碍物。

一种农业机器人动态障碍物检测方法的有益效果是：所提供的障碍物检测方法可使农业机器人在非结构化的农田环境中采集环境距离数据，区分静动态障碍物，并获得每个障碍物的大小、位置、高度和形状信息。

附图说明

图1为本发明一种农业机器人动态障碍物检测方法硬件结构框图。

图2为本发明一种农业机器人动态障碍物检测方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作更进一步的说明：

一种农业机器人动态障碍物检测方法，是由PC机，激光传感器，PTU云台，惯性传感器和电源模块组成。其特征在于：所述的PTU云台安装在机器人的顶部，所述的激光扫描仪安装在云台上，所述的惯性传感器固定在云台上，电源模块为所述的PC机、激光传感器，惯性传感器和PTU云台提供工作所需的电源，所述的激光传感器和惯性传感器与PC机相连。