Download article in PDF format

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

Proceedings of the Institute of Vehicles

No. 2(106)/2016

Marcin Jasiński, Jędrzej Mączak, Przemysław Szulim, Stanisław Radkowski

pp. 37-44

AUTONOMOUS AGRICULTURAL ROBOT - COLLISION AVOIDANCE METHODS OVERVIEW

Abstract

The aim of the paper is to make collision avoidance methods overview, used in navigation system of autonomous robot for sowing and wide row planting. Autonomous work of the robot in range of traction and agronomic processes will be implemented on the basis of data from a many sensors (cameras, sensors position, sensors distance, and others). Positive test results will allow for the use of the robot in organic crops requiring mechanical removal of weeds or in crops with application of selective liquid agrochemicals limited to the minimum.

The collision avoidance was divided into two different subproblems: detecting the obstacle and avoiding the obstacle. The obstacles will be detected from the 2D laser scanner measurements with the help of a clustering algorithm. It's was the path tracking method based on the Nonlinear Model Predictive Control (NMPC).

Keywords: agriculture robot, care of plants, autonomous work, collision avoidance methods
 

AUTONOMICZNY ROBOT ROLNICZY - PRZEGLĄD METOD UNIKANIA PRZESZKÓD

Streszczenie

Celem referatu jest przedstawienie metod unikania przeszkód wykorzystanych w systemie nawigacji autonomicznego robota polowego przeznaczonego do siewu i pielęgnacji upraw szerokorzędowych. Autonomiczna praca robota w zakresie trakcji i realizacji procesów agrotechnicznych realizowana będzie na podstawie danych z szeregu czujników (kamery, czujniki położenia, odległości i inne). Pozytywne wyniki badań pozwolą na zastosowanie robota w ekologicznych uprawach wymagających mechanicznego usuwania chwastów, lub w uprawach z ograniczonym do minimum selektywnym stosowaniem ciekłych agrochemikaliów.

W metodach unikania przeszkód ważne są dwa cele: wykrycie przeszkody i ominięcie przeszkody. W tym przypadku przeszkoda będzie wykrywana na podstawie pomiarów ze skanera laserowego 2D, z wykorzystaniem algorytmu klasteryzacji. Jest to metoda śledzenia ścieżki na podstawie nieliniowego modelu sterowania predykcyjnego NMPC (Nonlinear Model Predictive Control).

Słowa kluczowe: robot rolniczy, ochrona roślin, praca autonomiczna, metody unikania przeszkód