【摘 要】
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为同时实现果园智能植保机自主导航及自动对靶喷雾，研制了一种果园自主导航兼自动对靶喷雾机器人。首先采用单个3D LiDAR （Light Detection and Ranging）采集果树信息确定兴趣区（Region of Interest,ROI），对ROI内点云进行2D化处理得到果树质心坐标，通过随机一致性（Random Sample Consensus,RANSAC）算法得到果树行线，并确定
【基金项目】
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国家梨产业体系（CARS-28）； 国家自然科学基金资助项目（31761133019）； 中国农业大学2115人才培育发展支持计划； 三亚中国农业大学研究院引导资金项目（SYND-2021-06）；
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为同时实现果园智能植保机自主导航及自动对靶喷雾，研制了一种果园自主导航兼自动对靶喷雾机器人。首先采用单个3D LiDAR （Light Detection and Ranging）采集果树信息确定兴趣区（Region of Interest,ROI），对ROI内点云进行2D化处理得到果树质心坐标，通过随机一致性（Random Sample Consensus,RANSAC）算法得到果树行线，并确定果树行中间线（导航线），进而控制机器人沿导航线行驶。通过编码器及惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）确定机体速度及位置，IMU矫正采集到的果树分区冠层信息，最后通过程序判断分区冠层的有无控制喷头是否喷雾。结果表明，机器人自主导航时最大横向定位偏差为21.8 cm，最大航向偏角为4.02°，相比于传统连续喷雾机施药液量、空中漂移量及地面流失量分别减少20.06%、38.68%及51.40%。本研究通过单个3D LiDAR、编码器及IMU在保证喷雾效果的前提下，实现了喷雾机器人自主导航及自动对靶喷雾，降低了农药使用量及飘失量。
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