基于GNSS和激光雷达的果园机器人导航系统研究

魏逸飞; 李青龙; 孙宜田; 孙永佳; 侯加林; 《农机化研究 》 2023 北大核心

摘要：针对果园环境中GNSS信号易被遮挡的问题，研制了基于GNSS和激光雷达的果园机器人导航系统，实现了机器人在果园环境下感知定位、地图构建以及自主导航的功能。系统通过GNSS和激光雷达获取机器人位姿和果园环境，运用Cartographer算法构建果园地图，运用卡尔曼滤波融合GNSS和激光雷达数据，通过里程计辅助方法去除了机器人运动畸变，并根据构建的果园地图规划了机器人路径，完成了机器人自主导航。试验结果表明：速度为0.2、0.5、0.8m/s时，机器人导航的横向平均偏差小于11cm,标准差小于2.5cm;纵向平均误差小于10cm,标准差小于2.5cm。机器人实际路径与规划路径的横向平均偏差小于11cm,标准差小于2.5cm,满足了机器人在果园环境中的自主导航定位要求。

关键词： 果园机器人 导航 全球导航卫星系统 激光雷达 信息融合