CN112425344A - 一种果园自走式除草机及其自主导航避障方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果园自走式除草机及其自主导航避障方法，包括：机械接触式障碍物感知模块、图像信息采集模块、图像信息处理及障碍物预测模块、操作指令生成模块、避障执行模块；机械接触式障碍物感知模块用于感知被杂草遮挡的小型障碍物，图像采集模块用于采集果园环境中的图像信息，图像处理模块及障碍物检测模块用于检测采集的图像信息中树干和其它大型障碍物的位置信息，操作指令生成模块用于融合机械接触式障碍物感知模块和图像信息处理及障碍物预测模块的信息，根据障碍物的位置信息和除草机自身运动状态生成操作指令。避障执行模块执行操作指令生成模块的避障指令操作作业机械避障。

Description

一种果园自走式除草机及其自主导航避障方法
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及自走式除草机视觉避障和机械接触式避障相融合的避障方法及系统。
背景技术
机器人在导航过程中，能否自动识别到机器人导航轨迹上的障碍物，并且能否及时躲避障碍物，这是影响运动机器人安全运行的重要方面。这样的系统被称为“自动避障系统”。
目前主流的机器人自动避障系统主要有：激光雷达TOF(Time of flight，飞行时间)测距避障系统、和视觉避障系统。
先进的视觉避障系统，大多采用RGBD(Red Green Blue Depth，红绿蓝深度) 图像传感器作为避障传感器，RGBD图像传感器的优点是测量距离长，测量精度较高，成本低，在未知环境或没有地图的情况下，能够对静态障碍物、动态障碍物、以及形状不规则的障碍物实现自主实时避障。
但是，RGBD图像传感器也存在缺点，特别是在复杂的果园环境中，由于树冠和杂草对障碍物的遮挡会导致视觉系统不能检测到部分障碍物，进而在作业时产生障碍物损坏机器的问题，甚至出现安全事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种果园自走式除草机及其自主导航避障方法。通过融合视觉传感器和机械接触式传感器并结合深度神经网络实现对果园内障碍物的识别分类和测距以及对视觉系统不能检测到的障碍物进行检测，解决了现有视觉避障系统运用于果园中时存在无法选择性的躲避障碍物和无法识别透明障碍物和被杂草遮挡的障碍物的技术问题。
为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：
一种果园自走式除草机的自主导航避障方法，所述自走式除草机包含有图像传感器模块、机械接触式障碍物感知模块和遥控模块，所述自主导航避障方法，包括如下步骤：
获取所述图像传感器采集的第一信息和机械接触式障碍物感知模块采集的第二信息，基于所述第一信息和第二信息，控制车辆躲避障碍；
第一信息中包含地面和自走式除草机行走路径上第一障碍物的距离信息和形状信息，所述第二信息包含机器周围是否存在第二障碍物的信息；
遥控模块包括操作指令生成模块和避障执行模块，操作指令生成模块根据第一信息和第二信息生成操作信息，操作信息传输到避障执行模块控制自走式除草机躲避障碍物。
进一步的改进，所述遥控模块基于所述第一信息和所述第二信息，生成障碍物地图，包括：从地面和第一障碍物的深度图像信息提取障碍物的距离信息和形状信息；基于所述第一障碍物的距离信息和形状信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图；判断障碍物的距离信息和形状信息结合自身运动参数指导自走式除草机；所述障碍物地图中包括障碍物的位置信息和障碍物种类信息。
进一步的改进，基于所述障碍物地图对自走式除草机进行导航，包括：在自走式除草机行驶过程中，基于所述障碍物地图和所述机器自身运动信息进行预测，判断自走式除草机预测运动路径上是否存在障碍物地图中所述障碍物；
若不存在，则保持原速度行驶；
若存在，则判断障碍物距离机器的距离，若距离小于设定阈值则确定一避障路径，并控制自走式除草机按照所述避障路径行驶，从而躲避所述障碍物。
进一步的改进，操作指令生成模块生成的控制指令包括控制机器前进的第一控制指令，控制机器后退的第二控制指令，控制机器转向的第三控制指令，和控制机器制动的第四控制指令。
进一步的改进，在控制所自走式除草机按照所述避障路径行驶过程中，通过自走式除草机上的IMU获取自走式除草机自身运动特征参数，调节自走式除草机的行驶速度。
一种自走式除草机，包括使得自走式除草机产生位移的驱动装置，还图像传感器模块1和机械接触式传感器模块2，还包括：
数据获取单元3，用于获取所图像传感器模块采集的第一信息，以及获取所述机械接触式传感器模块采集的第二信息，其中，所述第一数据中包含地面和自走式除草机行走路径上第一障碍物的距离信息和形状信息，所述第二数据中包含机器周围是否存在第二障碍物的信息；
生成单元4，用于基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；
导航单元5，用于基于所述障碍物地图对自走式除草机进行导航，从而使所述自走式除草机能够躲避第一障碍物和所述第二障碍物。
进一步的改进，还包括：控制装置，所述控制装置包括：存储器6，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自走式除草机控制程序，所述自走式除草机控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法的步骤。
进一步的改进，所述驱动装置包括驱动轮7，驱动轮7上安装有机体8，机体8上安装有图像传感器模块1，图像传感器模块1包括至少两个摄像机，摄像机采用三点测距法得到障碍物的距离；机体8上固定有T形杆9，T形杆9轴接有Y形杆10；Y形杆10两端分别通过两个扭力方向相反的扭力弹簧11与T形杆 9相连；Y形杆10通过连接杆15连接有电机12，电机12连接有割草扇刃13，割草扇刃13外罩设有保护罩14，保护罩14上安装有机械接触式传感器模块2，机械接触式传感器模块2为压力传感器。
进一步的改进，所述保护罩14上固定有被动齿轮17；保护罩14和被动齿轮17轴接在连接杆15上；被动齿轮17啮合有主动齿轮18，主动齿轮18连接有固定在连接杆15上的步进电机19。
本发明提供的一种自走式除草机视觉避障和机械避障结合的避障方法，首先获取自走式除草机在行进方向上的图像信息，分析获取的图像信息，识别出图像中存在的障碍物，判定出图像信息中障碍物的运动特征参数，进而确定障碍物的位置状态；获取自走式除草机自身运动参数，分析自身运动参数，判定自走式除草机自身的运动状态；以及自走式除草机与位于自走式除草机前方障碍物之间的距离；通过自身运动参数，障碍物的运动特征参数以及自走式除草机于障碍物之间的距离，判定自走式除草机与障碍物之间是否存在相遇的可能，若存在相遇的可能，进而确定相遇位置，自走式除草机调整行进方向，避让该障碍物；若判定不存在相遇的可能，自走式除草机执行原定的行驶路径，继续完成割草任务，通过实时监测障碍物的位置，在判定障碍物不具备相遇可能性时，不采取避让措施，使得自走式除草机避障时更加灵活，同时避免因为全程避让，出现漏割或者少割的情况，进一步提高了自走式除草机的工作效率。
附图说明
图1为本发明各模块的连接结构示意图；
图2为自走式除草机的接头示意图；
图3为T形杆何Y形杆的连接结构示意图。
图4为保护罩的俯视及够示意图。
图5为本发明控制器的电路原理图。
图6为本发明电机的电路原理图。
图7为本发明步进电机的电路原理图。
图8为本发明机械接触式传感器模块的电路原理图。
图中：1、图像传感器模块，2、机械接触式传感器模块，3、数据获取单元， 4、生成单元，5、导航单元，6、存储器，7、驱动轮，8、机体，9、T形杆，10、 Y形杆，11、扭力弹簧，12、电机，13、割草扇刃，14、保护罩，15、连接杆， 17、被动齿轮，18、主动齿轮，19、步进电机，20、拨齿。
具体实施方式
以下通过具体实施方式并且结合附图对本发明的技术方案作具体说明。
实施例1
本发明实施例的主要解决方案是：获取所述自走式除草机的自身运动参数；
获取所述自走式除草机前方的图像信息，根据获取的图像信息，采集图像信息中障碍物的运动特征参数；
获取所述自走式除草机与所述障碍物之间的距离特征参数；
通过机械式传感器获取视觉系统未检测到的障碍物的位置信息；
根据所述运动特征参数、自身运动参数以及距离特征参数，判定所述自走式除草机是否需要进行避让，若不需要避让，则执行原定行驶路径。
现有技术中，自走式除草机采用的避障手段是通过设置在自走式除草机上的深度相机、雷达等来探测自走式除草机前方障碍物的位置，在获取障碍物位置之后，采取直接避让的措施，并未判断该障碍物是否需要避让，不具备选择性避让的功能，交互性差。且果园环境复杂，能频繁的检测到各种障碍物使得作业机械频繁避让障碍物导致作业效率低下。且传统的视觉检测障碍物的方法由于果园复杂的环境很可能出现漏检的问题。
本发明提供上述的解决方案，旨在解决自走式除草机存在障碍物检测不充分和缺少选择性避让的功能。
本发明提供一种解决方案，此过程无需人工干预，便可实现自走式除草机对障碍物的选择性避让，避免因为直接主动避让而导致部分草地漏割或者少割的问题，提高了自走式除草机的运行效率，使得自走式除草机可以适用于更加复杂的地形的除草，提高了自走式除草机的适用性。
本发明提出一种自走式除草机。自走式除草机无需人工操作，通过设置于自走式除草机上的传感装置，自动获取障碍物的位置并通过训练好的深度神经网络程序对该障碍物进行综合判断，判断该障碍物是否是需要避让的障碍物，提高了割草机器针对不同场景的适用性，同时提高了自走式除草机的运行效率。
在本发明实一实施例中自走式除草机具体包括：控制装置、图像采集装置机械式障碍物检测装置、传感装置、驱动装置、割草装置以及定位装置等。
进一步的，割草装置电性连接于控制装置，控制装置控制割草装置在指定区域内完成割草作业并实时控制割草装置的运行与暂停。
图像采集装置，图像采集装置电性连接于控制装置，图像采集装置通过实时采集自走式除草机行进方向的图像信息，将采集的图像信息传送至控制装置，控制装置通过分析，获取自走式除草机行进方向上障碍物的运动特征参数，通过运动特征参数的变化获知该障碍物的运动状态，是静止还是运动。运动特征参数包括：障碍物的运动角度、运动速度、加速度等。同时通过图像采集装置采集的图像信息可获得障碍物的形状特征参数，根据该形状特征参数与预设与自走式除草机的形状特征阈值相比，即可判定自走式除草机是否需要对该障碍物进行避让。从而实现了对障碍物的选择性避让功能。
激光测距装置，激光测距装置电性连接于控制装置，激光测距装置通过实时测定自走式除草机与自走式除草机行进方向上障碍物之间的距离，控制装置获取该距离参数，实时判断该距离是否满足预设距离阈值条件，从而控制自走式除草机的行进方向。激光测距仪采用相位法测距仪，利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。采用相位激光测距仪能使得自走式除草机总体质量轻、体积小，由于激光测距的误差极小，有利于控制装置对自走式除草机的操控。
传感装置，传感装置电性连接于控制装置，传感装置用于获取自走式除草机自身运动参数，自身运动参数包括：自走式除草机的运动加速度、速度以及偏转方向等，控制装置获取自走式除草机自身的运动参数，通过该自身运动参数，分析判定自走式除草机当前的运动状态，从而更加准确的判断在何时何地避让障碍物。提高了避让障碍物的准确性，避免因为避让不及时或者避让不准确导致自走式除草机损坏。
驱动装置，驱动装置电性连接于控制装置，用于实现自走式除草机的运动和停止，控制自走式除草机精准避让。
定位装置，定位装置连接于控制装置，控制装置实时获取定位装置的位置参数，确定自走式除草机所处的位置状态，定位装置还可以通过WiFi、GPS，GPRS 等方式连接于其他辅助设备，例如手机、电脑等，便于确认自走式除草机的实时位置。
实施例2
在实施例1的基础上，对自走式除草机进行如下改进：驱动装置包括驱动轮 7，驱动轮7上安装有机体8，机体8上安装有图像传感器模块1，图像传感器模块1包括至少两个摄像机，摄像机采用三点测距法得到障碍物的距离；机体8 上固定有T形杆9，T形杆9轴接有Y形杆10；Y形杆10两端分别通过两个扭力方向相反的扭力弹簧11与T形杆9相连；Y形杆10通过连接杆15连接有电机 12，电机12连接有割草扇刃13，割草扇刃13外罩设有保护罩14，保护罩14 上安装有机械接触式传感器模块2，机械接触式传感器模块2为压力传感器。
保护罩14上固定有被动齿轮17；保护罩14和被动齿轮17轴接在连接杆15 上；被动齿轮17啮合有主动齿轮18，主动齿轮18连接有固定在连接杆15上的步进电机19。
机械接触式传感器模块2、电机12及步进电机19分别连接控制器。
控制器采用单片机STM32F103VCT6,所述单片机的引脚51和52连接电机12，控制器CPU的引脚54和55连接步进电机19，控制器的引脚61连接机械接触式传感器模块2。
这样当遇到上坡路段时，保护罩14接触地面，收到顶升力，沿T形杆9旋转，而回到平地时，受到相反的扭力弹簧11可以回复原位，从而便于自走式除草机便于坡地或丘陵地区的除草操作。而当保护罩14碰触到障碍物，压力传感器感应到压力超过预设阈值，则步进电机19旋转，从而使得自走式除草机产生侧向的推理，实现沿障碍物自动绕行，实现自走式除草机的半主动式避障，以防止部分障碍物被草掩埋或光线不足时图像传感器模块1定位障碍物不清晰等。步进电机19也可以保持一直旋转，从而碰触到障碍物，则自走式除草机马上进行转向。
上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种果园自走式除草机的自主导航避障方法，其特征在于，所述自走式除草机包含有图像传感器模块、机械接触式障碍物感知模块和遥控模块，所述自主导航避障方法，包括如下步骤：
获取所述图像传感器采集的第一信息和机械接触式障碍物感知模块采集的第二信息，基于所述第一信息和第二信息，控制车辆躲避障碍；
第一信息中包含地面和自走式除草机行走路径上第一障碍物的距离信息和形状信息，所述第二信息包含机器周围是否存在第二障碍物的信息；
遥控模块包括操作指令生成模块和避障执行模块，操作指令生成模块根据第一信息和第二信息生成操作信息，操作信息传输到避障执行模块控制自走式除草机躲避障碍物。
2.如权利要求1所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法，其特征在于，所述遥控模块基于所述第一信息和所述第二信息，生成障碍物地图，包括：从地面和第一障碍物的深度图像信息提取障碍物的距离信息和形状信息；基于所述第一障碍物的距离信息和形状信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图；判断障碍物的距离信息和形状信息结合自身运动参数指导自走式除草机；所述障碍物地图中包括障碍物的位置信息和障碍物种类信息。
3.如权利要求1所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法，其特征在于，基于所述障碍物地图对自走式除草机进行导航，包括：在自走式除草机行驶过程中，基于所述障碍物地图和所述机器自身运动信息进行预测，判断自走式除草机预测运动路径上是否存在障碍物地图中所述障碍物；
若不存在，则保持原速度行驶；
若存在，则判断障碍物距离机器的距离，若距离小于设定阈值则确定一避障路径，并控制自走式除草机按照所述避障路径行驶，从而躲避所述障碍物。
4.如权利要求1所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法，其特征在于，操作指令生成模块生成的控制指令包括控制机器前进的第一控制指令，控制机器后退的第二控制指令，控制机器转向的第三控制指令，和控制机器制动的第四控制指令。
5.如权利要求3所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法，其特征在于，在控制所述自走式除草机按照所述避障路径行驶过程中，通过自走式除草机上的IMU获取自走式除草机自身运动特征参数，调节自走式除草机的行驶速度。
6.一种果园自走式除草机，包括使得自走式除草机产生位移的驱动装置，其特征在于，图像传感器模块(1)和机械接触式传感器模块(2)，还包括：
数据获取单元(3)，用于获取所图像传感器模块采集的第一信息，以及获取所述机械接触式传感器模块采集的第二信息，其中，所述第一数据中包含地面和自走式除草机行走路径上第一障碍物的距离信息和形状信息，所述第二数据中包含机器周围是否存在第二障碍物的信息；
生成单元(4)，用于基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；
导航单元(5)，用于基于所述障碍物地图对自走式除草机进行导航，从而使所述自走式除草机能够躲避第一障碍物和所述第二障碍物。
7.如权利要求6所述的果园自走式除草机，其特征在于，还包括：控制装置，所述控制装置包括：存储器(6)，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的自走式除草机控制程序，所述自走式除草机控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的果园自走式除草机的自主导航避障方法的步骤。
8.如权利要求6所述的果园自走式除草机，其特征在于，所述驱动装置包括驱动轮(7)，驱动轮(7)上安装有机体(8)，机体(8)上安装有图像传感器模块(1)，图像传感器模块(1)包括至少两个摄像机，摄像机采用三点测距法得到障碍物的距离；机体(8)上固定有T形杆(9)，T形杆(9)轴接有Y形杆(10)；Y形杆(10)两端分别通过两个扭力方向相反的扭力弹簧(11)与T形杆(9)相连；Y形杆(10)通过连接杆(15)连接有电机(12)，电机(12)连接有割草扇刃(13)，割草扇刃(13)外罩设有保护罩(14)，保护罩(14)上安装有机械接触式传感器模块(2)，机械接触式传感器模块(2)为压力传感器。
9.如权利要求8所述的果园自走式除草机，其特征在于，所述保护罩(14)上固定有被动齿轮(17)；保护罩(14)和被动齿轮(17)轴接在连接杆(15)上；被动齿轮(17)啮合有主动齿轮(18)，主动齿轮(18)连接有固定在连接杆(15)上的步进电机(19)；保护罩(14)上沿轴向固定有若干拨齿(20)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113115598A (zh) * 2021-04-17 2021-07-16 浙江工业大学 一种果园自动避障除草机
CN113950935A (zh) * 2021-11-15 2022-01-21 南京苏美达智能技术有限公司 一种压力检测装置和自行走设备
EP4388847A1 (en) * 2022-12-23 2024-06-26 Honda Research Institute Europe GmbH Weed control system

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014134A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Active S.R.L. Method and system for controlling a self-propelled robot device
CN106017477A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 西北农林科技大学 一种果园机器人的视觉导航系统
CN205843680U (zh) * 2016-07-07 2016-12-28 西北农林科技大学 一种果园机器人的视觉导航系统
CN106595631A (zh) * 2016-10-25 2017-04-26 纳恩博（北京）科技有限公司 一种躲避障碍物的方法及电子设备
CN107229275A (zh) * 2017-04-24 2017-10-03 华南农业大学 一种果园自动遍历智能割草机控制系统及方法
CN108651007A (zh) * 2018-04-09 2018-10-16 北京时代沃林科技发展有限公司 一种智能避让式割草机
CN108802848A (zh) * 2018-04-28 2018-11-13 华南农业大学 一种用于果园障碍物检测的前伸式机械避障机构
EP3459334A1 (en) * 2016-05-19 2019-03-27 Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd Self-moving device and control method thereof
CN109634286A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 深圳市傲基电子商务股份有限公司 割草机器人视觉避障方法、割草机器人和可读存储介质
CN209265266U (zh) * 2018-11-30 2019-08-16 成都越凡创新科技有限公司 用于移动设备的避障检测电路
CN209447038U (zh) * 2019-04-17 2019-09-27 河北农业大学 一种割草机控制系统
CN110326423A (zh) * 2019-08-08 2019-10-15 浙江亚特电器有限公司 一种基于视觉的割草机及其转向控制方法和装置
CN110800451A (zh) * 2019-12-12 2020-02-18 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种全自主无人割草系统
CN111328558A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 南京苏美达智能技术有限公司 一种割草设备及其控制方法
CN111823213A (zh) * 2020-07-24 2020-10-27 贾向金 一种农业机器人及其行走控制方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014134A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Active S.R.L. Method and system for controlling a self-propelled robot device
EP3459334A1 (en) * 2016-05-19 2019-03-27 Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd Self-moving device and control method thereof
CN106017477A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 西北农林科技大学 一种果园机器人的视觉导航系统
CN205843680U (zh) * 2016-07-07 2016-12-28 西北农林科技大学 一种果园机器人的视觉导航系统
CN106595631A (zh) * 2016-10-25 2017-04-26 纳恩博（北京）科技有限公司 一种躲避障碍物的方法及电子设备
CN107229275A (zh) * 2017-04-24 2017-10-03 华南农业大学 一种果园自动遍历智能割草机控制系统及方法
CN108651007A (zh) * 2018-04-09 2018-10-16 北京时代沃林科技发展有限公司 一种智能避让式割草机
CN108802848A (zh) * 2018-04-28 2018-11-13 华南农业大学 一种用于果园障碍物检测的前伸式机械避障机构
CN209265266U (zh) * 2018-11-30 2019-08-16 成都越凡创新科技有限公司 用于移动设备的避障检测电路
CN111328558A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 南京苏美达智能技术有限公司 一种割草设备及其控制方法
CN109634286A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 深圳市傲基电子商务股份有限公司 割草机器人视觉避障方法、割草机器人和可读存储介质
CN209447038U (zh) * 2019-04-17 2019-09-27 河北农业大学 一种割草机控制系统
CN110326423A (zh) * 2019-08-08 2019-10-15 浙江亚特电器有限公司 一种基于视觉的割草机及其转向控制方法和装置
CN110800451A (zh) * 2019-12-12 2020-02-18 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种全自主无人割草系统
CN111823213A (zh) * 2020-07-24 2020-10-27 贾向金 一种农业机器人及其行走控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113115598A (zh) * 2021-04-17 2021-07-16 浙江工业大学 一种果园自动避障除草机
CN113115598B (zh) * 2021-04-17 2022-06-17 浙江工业大学 一种果园自动避障除草机
CN113950935A (zh) * 2021-11-15 2022-01-21 南京苏美达智能技术有限公司 一种压力检测装置和自行走设备
EP4388847A1 (en) * 2022-12-23 2024-06-26 Honda Research Institute Europe GmbH Weed control system

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