[发明专利]一种基于多传感器融合技术的核桃自动化采摘及收集方法

说明书

本发明提供了一种基于多传感器融合技术的核桃自动化采摘及收集方法，包括以下步骤：步骤1.1，当启动自动化采摘导引车后，进行导引车路径规划；步骤1.2，远程控制导引车按照一预定规则在园区运动，并收集整个园区的激光数据；步骤1.3，建立二维离线地图；步骤1.4，在上述地图上标注采摘道路；步骤2.1，执行系统初始化；步骤2.2，获得待采集队列；步骤2.3，自动化采摘系统确定并发送采摘任务：步骤2.4，机器人依次到达采摘目标点；步骤2.5，完成核桃抖动掉落作业；步骤2.6，进行抖落核桃的收集。本发明所提供的方法能够获取高精度果实坐标，精准高效地完成自主采摘。

技术领域

本发明涉及农业自动化采摘技术领域，尤其涉及一种基于多传感器融合技术、机器人导航定位技术的核桃自动化采摘及收集方法。

背景技术

农业自动化作业是当下智慧农业的发展趋势，现有已存在多种农业自动化采摘的解决方案。例如：

专利申请CN201810413367.4提出了一种果实自动采摘方法及机器人，包括如下步骤：S1获取待采摘果实的图像，并反馈至智能控制系统；S2智能控制系统处理所述图像，并判断果实是否成熟，若是，则进行S3，若否，则重复S1；S3、智能控制系统对已经成熟的果实进行定位，并向采摘机器人发送采摘指令；S4、智能控制系统控制采摘机器人对已经成熟的果实进行采摘。

专利申请CN201910478830.8提出了一种基于无人机的山核桃采摘和收集装置及方法，包括采摘无人机装置、识别定位系统、固定装置、采摘装置、收集装置、控制中心。识别定位系统位于采摘无人机上方，固定装置、采摘装置均位于采摘无人机下方。根据识别定位系统采摘无人机飞行到指定位置，固定装置为两个伸出的自动可伸缩夹爪，用于夹取两个树枝固定机身。采摘装置通过伺服电机实现玻璃纤维杆的偏心变速旋转击打，实现对山核桃树枝的变力、变位置及变角度击打，确保山核桃被击落。收集无人机与收集网连接，击落的山核桃落入到收集网内，且收集无人机内置有压力传感器。

专利申请CN202010640990.0提出了一种果实模拟采摘、转运智能小车组，由采摘车和转运车构成，采摘车用于果实的识别采摘，转运车用于果实的转运存储，为未来可自动采摘、转运果实的智能农业设备提供了一种可行设计方式。

然而上述方案均存在着诸多不足：方案一中仅支持单果树作业，整体采摘运行效率低、仅依靠图像传感器，采集精度不高易对果树造成损伤；方案二的缺点除了单果树采集效率低外，对于隐藏在内部的果实通过图像难以准确定位与识别；方案三基于预设黑色导引线进行导引车定位，不仅前期改造成本高，同时也面临着后期维护的风险。

因此，如何克服2D图像果实定位精度较差的不足，实现更智能、高效率的自动化采摘是亟需解决的一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于多传感器融合技术的核桃自动化采摘及收集方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种基于多传感器融合技术的核桃自动化采摘及收集方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1.1，当启动自动化采摘导引车后，进行导引车路径规划；

步骤1.2，远程控制导引车按照一预定规则在园区运动，并通过车载2D激光传感器收集整个园区的激光数据；

步骤1.3，使用SLAM的建图模块，建立二维离线地图；

步骤1.4，根据园区实际情况，在上述地图上标注采摘道路；

步骤2.1，执行系统初始化：在采摘机器人上电后，初始化机器人自动化采摘系统，启动传感器、加载离线建立的地图和采摘道路点；