25、自动化石块收集与无人机覆盖轨迹规划方法研究

自动化石块收集与无人机覆盖轨迹规划方法研究

自动化石块收集方法

在农业土地自动化石块收集领域，研究人员提出了一种基于异构机器人系统（RS）的方法。该方法通过对研究区域所有目标区域执行操作的有效性估计进行平均，最终综合估计该方法的有效性为 77.2%。不过，对于石块浓度较低的区域（如 2.4、3.2、4.4 区域），检测和收集石块的百分比略低，平均为 74.3%。

这一结果可以解释为，在抓取物体的过程中，RS 传感器对场景的观察位置和角度会发生变化，从而可以获取有关该区域存在外来物体的额外信息，这对检测和捕获物体的最终比例有一定的积极影响，但效果有限。

实验结果表明，该方法不仅能够成功地对收集外来物体的操作进行优先级排序，还能通过 RS 系统在农业土地上进行石块的检测和抓取。而且，该方法不仅可以在大型农业区域连续成功执行石块收集任务，还能基于对调查区域归一化植被指数（NDVI）值的分析，自动识别需要执行相应操作的潜在区域。

无人机覆盖轨迹规划方法

在无人机和无人机系统（UAS）领域，研究和开发的步伐不断加快。由于其自主性、可搭载各种有效载荷以及相对较低的生产成本，UAV 被广泛应用于民用和军事领域，包括地震地质和地震勘探。

然而，目前大部分地震勘探工作在难以到达的地区进行，这些地区地形复杂，地表类型多样，精确放置传感器几乎不可能。而 UAV 可以有效地进行地形的初步详细观察，以选择传感器的最佳放置点。

目前，已经有许多方法用于规划一组机器人覆盖给定区域的轨迹，大多数现代轨迹规划策略基于工作空间的细胞分解概念。但这些方法存在计算复杂度高、速度慢等问题，尤其是精确分解方法会对图像拼接和三维场景重建的质量