基于贝塞尔曲线的动态识别区农机避障路径实时规划

来源：农业工程学报杂志2022年第6期北京时间：

作者：杨洋,温兴,马强龙,张刚,程尚坤,齐健,陈志桢,陈黎卿,

摘要：为解决农机田间作业避障路径实时规划问题，该研究提出一种在动态识别区内利用三阶贝塞尔曲线实时规划农机避障路径算法。首先构建农机作业行走动态识别区，在动态识别区内利用激光雷达感知障碍物。然后利用障碍物信息计算避障路径控制点选取范围，生成满足农机最小转弯半径等多约束条件下的路径簇，同时以曲率最小为目标从路径簇中选取最优避障路径。最后进行避障路径实时规划试验。试验结果表明，本文算法规划的避障路径最大曲率和平均曲率分别为0.126和0.054 m-1；路径跟踪过程中产生的最大横向误差和平均横向误差分别为0.12和0.057 m；拖拉机到障碍物外轮廓的距离大于0.375 m。和现有算法比较，本文算法规划的避障路径最大曲率和平均曲率分别减少25.9%和42.6%，路径跟踪过程中产生的最大横向误差和平均横向误差分别减少36.8%和28.8%。研究结果可为拖拉机无人驾驶作业提供技术支撑。

关键词：农业机械, 避障, 路径规划, 动态识别区, 三阶贝塞尔曲线