摘要：【目的】掛載多種農(nóng)機(jī)具的果園作業(yè)機(jī)器人能減少果園勞動(dòng)力投入、降低水果生產(chǎn)成本并提高果園生產(chǎn)效率,其中自主導(dǎo)航系統(tǒng)是果園作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。【方法】文章針對(duì)果園作業(yè)機(jī)器人GPS導(dǎo)航過程中定位信號(hào)易受樹葉遮擋及多路徑效應(yīng)干擾等問題,以果園作業(yè)機(jī)器人初始位置為原點(diǎn)建立世界坐標(biāo)系,采用拓展卡爾曼濾波算法對(duì)通過三維激光雷達(dá)結(jié)合RANSAC算法獲取的果園行直線進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)結(jié)合差速模型和純跟蹤算法的果園自主行間導(dǎo)航算法,并以該算法為基礎(chǔ)開發(fā)果園作業(yè)機(jī)器人自主行間導(dǎo)航系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)果園作業(yè)機(jī)器人沿樹行中心行駛并完成自主調(diào)頭進(jìn)入下一行的工作。【結(jié)果】(1)根據(jù)現(xiàn)代化矮化密植果園的環(huán)境,果園自主行間導(dǎo)航算法能根據(jù)兩側(cè)果樹行的三維點(diǎn)云,自主生成穩(wěn)定的導(dǎo)航位置;(2)果園作業(yè)機(jī)器人能夠沿果園行中心位置勻速行駛,并能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)果園行的變化來修正自身的位姿。當(dāng)速度在0.4 m/s時(shí)候,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的橫向平均偏差為0.1 m,航向平均偏差為1.04°;(3)基于果園行寬相等的條件,果園作業(yè)機(jī)器人能夠在行尾自主調(diào)頭進(jìn)入下一行,之后沿行內(nèi)中心位置繼續(xù)行駛。【結(jié)論】該文果園自主行間導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,算法穩(wěn)定性高,導(dǎo)航精度高,不受駕駛路況的影響,能夠滿足現(xiàn)代化矮化密植果園作業(yè)的自主行駛需求。