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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

农田机器人被定义为“一种可控的、自动的、可自主编程的设备”。由于农田机器人技术日趋成熟，移动农田机器人软件平台愈来愈受到欢迎。这些应用程序已经从实验室搬到了情况复杂多变的现实生活中。例如，农作物丰收时节，农作物经常会收到鸟雀的叼着，造成作物减产和浪费，给农民造成经济上的损失。传统的稻草人不能有效地阻止麻雀的攻击，此时可以农田机器人进行驱逐。当系统采用传感器等手段，发现鸟雀的位置，进行报警。在存在农作物（障碍物）的环境下，如何找到一个合适的路径来指导农田机器人从起始点无碰撞地到达目标点成为研究的热点问题。这个问题被称为路径规划问题。目前，路径规划广泛应用在自治农田机器人系统、人体动力学仿真、医疗科学等多领域中，起到的作用日益重要，其研究意义愈加重要。农田机器人巡航路径规划系统的设计是有实际意义的。在人机交互方面，良好简洁的系统设计，可以使工作人员的操作更简单，也使得农田机器人更高效率地接收指令，从而提高效率。

国内外研究现状

国内外研究热门的最优路径算法按照搜索思想和地图环境模型机构的区别，可以将目前具有研究成果的路径规划算法分为两大类：确定性算法和随机性算法。

1.确定性算法：主要包括贪心算法、dijkstra算法、a*算法、d*算法等。

2. 研究的基本内容

一般的农田机器人最优路径规划大致有三个重要部分组成：移动农田机器人的运动控制、保证农田机器人在安全轨道内行进的局部碰撞避免机制以及基于全局搜索的路径规划算法。本文将设计一个基于.net的arcgis engine二次开发的农田机器人巡航系统。该系统应该可以针对不同的环境快速呈现路径规划结果，指导农田机器人进行工作。本文应实现a*、快速拓展随机树（rrt）、概率地图算法（prm），并进行了一些优化，如brrt算法等。本文还应实现一个matlab算法仿真器，用以对a*、brrt算法、prm算法进行仿真实验。通过仿真实验来得出各算法特点以及在不同环境下各算法应用情况的分析结论。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.2017年2月21日 ~ 2017年3月5日：收集资料，了解现阶段最优路径算法已有成果，分析农业机器人驱逐鸟雀这一系统的具体需求；

2.2017年3月6日 ~2017年 3月23日：根据现有资料确定论文大纲；

3.2017年3月24日 ~2017年4月22日：初步完成农田机器人巡航系统的设计以及最优路径算法的实现，同时撰写初搞；

4. 参考文献

[1]陈琳,韦志琪,戴骏,莫超亮,潘海鸿.基于概率地图的工业农田机器人路径搜索优化算法[j].武汉理工大学学报,2016,(04):90-95.

[2]王利敏.基于a*算法和b样条函数的月球车路径规划研究[d].吉林大学,2016.