基于深度相机的苹果采摘机器人路径规划研究

摘要

为了优化苹果采摘机器人采摘路径,在获得苹果树场景三维位置信息的基础上,提出一种具有多种地形损耗的A*算法。结合ToF(Time-of-Flight)深度相机和Hu不变矩获取苹果和不同障碍物的三维位置信息,建立存在果实和多种障碍物的二维地图。在二维地图上,利用具有不同地形损耗函数的A*算法进行仿真实验。改进后的A*算法将障碍物分为可通过的障碍物(树叶)和不可通过的障碍物(树枝),且障碍物存在位置处的自带移动耗费向周围以线性递减,避免了基本的A*算法中只具有单种障碍物问题,从而增加了不同种类障碍物对路径选择的影响程度,优化了路径质量。对比实验表明:改进后的算法提高了对于复杂地图的处理能力,产生的路径长度更短,转折次数更少。