基于虚拟现实的拖拉机双目视觉导航试验

• 作者: 朱忠祥 李臻 杜岳峰 毛恩荣 翟志强
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 虚拟现实 拖拉机 导航 双目视觉 场景建模 路径跟踪 导航试验
• 年，卷（期）: 2017,（23）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 56-65
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.41
• 字数: 8083字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.008

摘要

针对农机导航系统的传统田间试验方式受作物生长状态的约束性较强,错过适当的作物生长时期将直接导致开发周期延长、成本增加等问题,该文提出了一种基于虚拟现实技术的拖拉机双目视觉导航试验方法.该方法以拖拉机为作业机械,苗期棉花为目标作物,在虚拟现实环境下建立田间作物行场景的三维几何模型,用于模拟田间试验场景;建立虚拟现实环境下的拖拉机物理引擎,根据实车参数及试验场景信息快速、准确地解算拖拉机的动力学参数,并且根据解算所得的状态参数在虚拟试验场景中实时渲染拖拉机的位姿状态;设计路径跟踪控制器,以经过双目视觉方法识别的田间路径为目标路径,根据拖拉机当前行驶路径与目标路径的相对位置关系解算并控制拖拉机前轮转向角度.以某型拖拉机参数为实车参数,采用大小行距方式布置5行曲线形态的苗期棉花作物行场景开展虚拟导航试验.拖拉机以不大于2 m/s的车速跟踪作物行时,平均位置偏差的绝对值不大于0.072 m、位置偏差的标准差不大于0.141 m;平均航向偏差的绝对值不大于2.622°、航向偏差的标准差不大于4.462°.结果表明:该文设计的拖拉机虚拟试验系统能够在虚拟现实环境下,模拟田间作物行环境开展基于双目视觉的导航试验,可为导航控制系统的测试及改进提供理论依据和试验数据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛恩荣	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	158	2294	25.0	37.0
2	朱忠祥	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	48	642	15.0	22.0
3	翟志强	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	4	38	3.0	4.0
4	杜岳峰	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	31	331	12.0	16.0
5	李臻	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	5	25	3.0	5.0