采摘机器人
基于启发式动态RRT-Connect运动规划算法的芒果采摘机器人,实现快速无碰撞收获路径规划。
Bin, Zhang · Yin, Chenghai · 付昱兴 · Yuyang, Xia · 付威
Biosystems Engineering 2024
参数信息
- 平均规划时间
- 0.448 s
- 成功率
- 90 %
- 平均路径成本
- 95.7739
- 规划速度提升率(对比RRT)
- 95 %
- 规划速度提升率(对比RRT-Connect)
- 24 %
- 规划速度提升率(对比PRM)
- 59 %
- 路径成本降低率(对比RRT)
- 35 %
- 路径成本降低率(对比RRT-Connect)
- 13 %
技术优势
规划更快
相比 RRT、RRT-Connect 和 PRM,规划速度分别提升 95%、24% 和 59%,平均规划时间仅 0.448 秒。
路径更短
路径成本相比 RRT、RRT-Connect 和 PRM 分别降低 35%、13% 和 18%,减少无效运动。
成功率高
在自然果园环境中样机采摘试验成功率达到 90%,验证了算法的可行性和效率。
避开局部最优
引入自适应目标引力策略和启发式动态步长策略,根据环境信息调整步长,避免陷入路径局部最优。
应用场景
- 农业机器人:用于芒果等果园的快速采摘,缩短规划时间,提高采摘效率。
- 机器人运动规划:提供 HDRRT-Connect 算法,避免局部最优,提升规划速度和成功率。
- 移动机器人:使移动采摘机器人在非结构化环境中实时规划无碰撞路径。
- 智能装备:作为智能采摘装备的核心规划模块,支撑自主作业。