基于改进人工势场法的农机避障方法研究

来源：中国农机化学报杂志2020年第3期北京时间：

作者：郭成洋;刘美辰;高泽宁;周建国;陈军;

单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院;

摘要：自主避障是保证农机自动导航应用可靠性与安全性的关键技术。本文以激光测距仪为主要传感器,通过对斥力势场函数进行改进,提出一种基于改进人工势场法的农机避障方法。以激光测距仪获取的障碍物距离信息为依据,实现了对监测范围内的障碍物避障绕行。基于ROS系统在Gazebo中搭建仿真环境进行仿真试验,结果表明车辆能够完成局部路径规划任务且在路径光滑度方面具有一定的优越性;以改装后的SH-GL型农用电动车为平台设计了PID控制器并进行实地避障试验。试验结果表明,当车辆以0.5 m/s的速度行进时,针对不同位置的障碍物,均可在半径为350 cm的避让区内完成最优局部路径规划,有效克服传统人工势场法目标不可达问题,实现自主避障作业。

关键词：农机;激光测距;人工势场法;避障;PID控制

基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFD0700400—2017YFD0700402);; 陕西省重点研发计划(2018NY—160)