设施农业机器人导航关键技术研究进展与展望.pdf

2024年9月第6卷第5期智慧农业（中英文）SmartAgricultureSept.2024Vol.6,No.5

设施农业机器人导航关键技术研究进展与展望

111121，3*

何勇，黄震宇，杨宁远，李禧尧，王玉伟，冯旭萍

（1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310058，中国；2.安徽农业大学工学院，安徽合肥230036，中国；

3.浙江大学新农村发展研究院，浙江杭州310058，中国）

摘要：［［目的目的/意义意义］］随着科学技术的快速发展和劳动力成本的不断提高，机器人在设施农业领域的应用越来越

广泛。设施环境复杂多样，如何让机器人实现稳定、精准、快速地导航仍然是当前需要解决的问题。［［进展进展］］本文

基于设施农业智能机器人的自动导航关键技术展开综述。在自主定位与地图构建方面，详细介绍了信标定位、惯

性定位、即时定位与建图技术，以及融合定位方法。其中，依据使用的传感器不同，即时定位与建图技术可进一

步划分为视觉、激光和融合三种不同类型。在全局路径规划方面，探讨了点到点局部路径规划和全局遍历路径规

划在设施农业中的应用。针对规划目标数量的不同，详细介绍了单目标路径规划和多目标路径规划。此外，在机

器人的自动避障技术方面，讨论了一系列设施农业中常用的避障控制算法。［［结论结论/展望展望］］总结了当前设施农业智

能机器人自动导航技术面临的挑战，包括复杂环境、遮挡严重、成本高、作业效率低、缺乏标准化平台和公开数

据集等问题。未来研究应重点关注多传感器融合、先进算法优化、多机器人协同作业，以及数据标准化与共享平

台的建设。这些方向将有助于提升机器人在设施农业中的导航精度、效率和适应性，为智能农业的发展提供参考

和建议。

关键词：设施农业机器人；导航；定位；路径规划；避障

中图分类号：S24；S-1文献标志码：A文章编号：SA202404006

引用格式：何勇,黄震宇,杨宁远,李禧尧,王玉伟,冯旭萍.设施农业机器人导航关键技术研究进展与展望[J].智慧农

业(中英文),2024,6(5):1-19.DOI：10.12133/j.smartag.SA202404006

HEYong,HUANGZhenyu,YANGNingyuan,LIXiyao,WANGYuwei,FENGXuping.ResearchProgressandProspects

ofKeyNavigationTechnologiesforFacilityAgriculturalRobots[J].SmartAgriculture,2024,6(5):1-19.DOI：10.12133/j.

smartag.SA202404006(inChinesewithEnglishabstract)

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0引言用，实现喷药、采摘、巡检、消毒、运

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输等自动化作业。这些机器人还具备智能感知

设施农业被视为拓展农业生产可能性的重要手

能力，能实现环境实时监测与控制，为作物的生产

段，是构建多元化食物供给体系的“新蓝海”，也