番茄温室机器人的多传感器融合建图与导航研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：傅泓龙, 胡裕兵, 谢立敏, 蔡云, 方兵,

单位：(1. 福建农林大学机电工程学院，福州市，350002； 2. 福建省农业信息感知技术重点实验室，福州市，350002)

摘要：针对番茄温室中的长廊环境及植被分布问题，对番茄机器人的多传感器融合的SLAM和导航算法进行优化。基于Cartographer算法，进行激光雷达数据去畸变处理，再通过无迹卡尔曼滤波(UKF)融合激光雷达、里程计及IMU信息进行机器人位姿估计优化，并使用优化后的算法对温室进行高精度地图构建。将建立的高精度栅格地图使用改进的A*与DWA融合算法进行验证，通过动态调整权重和优化搜索逻辑，提高A*算法的搜索效率和路径安全性，使得机器人在温室环境下能够更加智能地寻找最优且安全的路径，在ROS的gazebo平台和实地的温室环境中验证算法的有效性。结果表明，在机器人运行速度≤0.6 m/s时，平均位置偏差为10.3 cm，满足番茄温室的作业要求。

关键词：番茄,温室机器人,多传感器融合,激光SLAM,路径规划,导航

基金资助：福建省林业科学技术攻关项目(2023KFJ01)