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【技術實現步驟摘要】
本專利技術實施例涉及自動控制,尤其涉及一種農業機器人控制方法、裝置、設備及存儲介質。
技術介紹
1、目前,作物行識別與跟蹤控制是農業自動化中的一個關鍵技術環節,作物行通常是種植在農田中的一排排植物,保持良好的作物行簇規則排列是高效農業管理的基礎。為了提高生產效率和降低成本,現代農業逐漸引入無人駕駛農機、田間管理機器人等自動化設備。這些設備需要依賴先進的計算機視覺和控制技術,準確識別和跟蹤作物行簇,進而實現精準農業作業,如自動除草、噴藥、施肥和收割。
2、衛星導航系統在自動駕駛農業機器人的導航定位中發揮著主導作用,可以實現分米級或厘米級的定位精度。特別是針對大型集中開放農場中的大規模田間種植模式,衛星信號相對穩定可靠,衛星定位技術已經相對成熟。然而,隨著農田環境的變化,特別是面對小規模、分散、區域化的農田環境,衛星定位導航無法自動識別作物行簇,且無法根據車輪與農作物行的間距來規劃路徑、移動、執行相應田間管理操作,不能滿足實際應用需求。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種農業機器人控制方法、裝置、設備及存儲介質,通過自動識別作物行簇與跟蹤控制技術,可以減少對人力的依賴,顯著提高農業機器人的作業效率。
2、第一方面,本專利技術實施例提供了一種農業機器人控制方法,包括:
3、獲取圖像采集設備采集的農田環境圖像以及農業機器人的基礎屬性、行駛速度和行駛方向;所述基礎屬性中包括:輪距和所述圖像采集設備在所述農業機器人上的空間位置;所述圖像采集設備按照固
4、將所述農田環境圖像輸入至預訓練的基于通道和空間注意力機制的u型語義分割模型,輸出所述農田環境圖像中農作物行的特征圖像;其中,所述u型語義分割模型的訓練數據集為在不同環境下采集的原始農田環境圖像;所述原始農田環境圖像中標注了所述農作物行及所述農作物行的位置;
5、根據所述輪距和所述空間位置確定離所述農業機器人的車輪最近的所述農作物行的位置信息;
6、根據所述空間位置將所述位置信息轉換到機器人坐標系下;
7、根據轉換到所述機器人坐標系下的所述位置信息、所述行駛速度確定所述農業機器人的轉向角速度,并控制所述農業機器人按照所述轉向角速度控制所述農業機器人的航向角。
8、第二方面,本專利技術實施例還提供了一種農業機器人控制裝置,該裝置包括:
9、信息獲取模塊,用于獲取圖像采集設備采集的農田環境圖像以及農業機器人的基礎屬性、行駛速度和行駛方向;所述基礎屬性中包括:輪距和所述圖像采集設備在所述農業機器人上的空間位置;所述圖像采集設備按照固定的采集角度采集圖像;
10、特征圖像輸出模塊,用于將所述農田環境圖像輸入至預訓練的基于通道和空間注意力機制的u型語義分割模型,輸出所述農田環境圖像中農作物行的特征圖像;其中,所述u型語義分割模型的訓練數據集為在不同環境下采集的原始農田環境圖像;所述原始農田環境圖像中標注了所述農作物行及所述農作物行的位置;
11、位置信息模塊,用于根據所述輪距和所述空間位置確定離所述農業機器人的車輪最近的所述農作物行的位置信息;
12、坐標系轉換模塊,用于根據所述空間位置將所述位置信息轉換到機器人坐標系下;
13、控制轉向模塊,用于根據轉換到所述機器人坐標系下的所述位置信息、所述行駛速度確定所述農業機器人的轉向角速度,并控制所述農業機器人按照所述轉向角速度控制所述農業機器人的航向角。
14、第三方面,本公開實施例還提供電子設備,所述電子設備,包括:
15、一個或多個處理器;
16、存儲裝置,用于存儲一個或多個程序,
17、當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行,使得所述一個或多個處理器實現本公開實施例提供的農業機器人控制方法。
18、第四方面,本公開實施例還提供了包含計算機可執行指令的存儲介質,所述計算機可執行指令在由計算機處理器執行時用于執行實現本公開實施例提供的農業機器人控制方法。
19、第五方面,本公開實施例提供了一種計算機程序產品,計算機程序產品包括計算機程序,計算機程序在被處理器執行時實現上述第一方面實施例提供的農業機器人控制方法。
20、本專利技術公開了一種農業機器人控制方法、裝置、設備及存儲介質,包括:獲取圖像采集設備采集的農田環境圖像以及農業機器人的基礎屬性、行駛速度和行駛方向;所述基礎屬性中包括:輪距和所述圖像采集設備在所述農業機器人上的空間位置;所述圖像采集設備按照固定的采集角度采集圖像;將所述農田環境圖像輸入至預訓練的基于通道和空間注意力機制的u型語義分割模型,輸出所述農田環境圖像中農作物行的特征圖像;其中,所述u型語義分割模型的訓練數據集為在不同環境下采集的原始農田環境圖像;所述原始農田環境圖像中標注了所述農作物行及所述農作物行的位置;根據所述輪距和所述空間位置確定離所述農業機器人的車輪最近的所述農作物行的位置信息;根據所述空間位置將所述位置信息轉換到機器人坐標系下;根據轉換到所述機器人坐標系下的所述位置信息、所述行駛速度確定所述農業機器人的轉向角速度,并控制所述農業機器人按照所述轉向角速度控制所述農業機器人的航向角。利用該方法:通過自動識別作物行簇與跟蹤控制技術,可以減少對人力的依賴,顯著提高農業機器人的作業效率。
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1.一種農業機器人控制方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述U型語義分割模型包括:編碼器-解碼器模塊和輸出層;相應的,所述將所述農田環境圖像輸入至預訓練的基于通道和空間注意力機制的U型語義分割模型,輸出所述農田環境圖像中農作物行的特征圖像,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述輪距和所述空間位置確定離所述農業機器人的車輪最近的所述農作物行的位置信息,包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述空間位置將所述位置信息轉換到機器人坐標系下,包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述農業機器人還包括定位裝置,對應的,根據轉換到所述機器人坐標系下的所述位置信息、所述行駛速度確定所述農業機器人的轉向角速度,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述根據所述角度偏差、所述橫向偏差和所述行駛速度確定所述轉向角速度的計算公式如下:
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,還包括:
8.一種農業機器人控制裝置,其特
9.一種電子設備,其特征在于,所述電子設備包括:
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令,所述計算機指令用于使處理器執行時實現權利要求1-7中任一項所述的農業機器人控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種農業機器人控制方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述u型語義分割模型包括:編碼器-解碼器模塊和輸出層;相應的,所述將所述農田環境圖像輸入至預訓練的基于通道和空間注意力機制的u型語義分割模型,輸出所述農田環境圖像中農作物行的特征圖像,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述輪距和所述空間位置確定離所述農業機器人的車輪最近的所述農作物行的位置信息,包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述空間位置將所述位置信息轉換到機器人坐標系下,包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述農業機器...
【專利技術屬性】
技術研發人員:崔龍飛,薛新宇,李國旭,樂飛翔,孫濤,丁素明,張宋超,顧偉,陳晨,金永奎,孫竹,徐陽,孔偉,焦雨軒,
申請(專利權)人:農業農村部南京農業機械化研究所,
類型:發明
國別省市:
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