视觉导航小型农田作业辅助机器人系统设计与实现

来源：中国农机化学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：赵邑新, 葛士垚, 邱权, 李政远, 高勇

单位：1. 北京石油化工学院人工智能研究院，北京市，102617； 2. 北京农学院智能科学与工程学院，北京市，102206

摘要：针对人工进行低矮农作物管护工作时劳动强度大、体力消耗快、效率低的问题，设计开发一款结构紧凑、通过性强、可作业农作物种类广泛、操作简便的小型农田作业辅助机器人系统。该平台由Raspberry Pi 4 Model B、Arduino MEGA 2560、相机、超声波传感器等硬件组成，采用基于视觉的轨迹跟踪控制算法，实现机器人在农作物行间的自主运行，结合平台的中部镂空设计，辅助农民采用坐姿完成对花生、马铃薯及幼苗期玉米等低矮农作物的巡航式管理和采收等作业。为测试光照因素对轨迹追踪控制算法的影响，在9:00以及15:00两个时间段对同一农作物行进行多次轨迹跟踪试验。结果表明：当车速为0.36 m/s、载重80 kg时，最大横向偏差不超过0.229 m，平均横向偏差不超过0.0626 m，均小于最大横向调节距离0.25 m，表明系统在大田环境下的路径跟踪能够保持较高的稳定性和精度，满足实际农业需求。

关键词：视觉导航,农业辅助机器人,农田,低矮农作物管护,路径跟踪

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61973040）