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基于多目标遗传算法的激光雷达养殖车间水质巡检系统

文献类型： 中文期刊

作者： 田昌凤 1 ; 车轩 1 ; 张成林 1 ; 周寅 1 ; 李新丰 1 ; 刘安东 1 ;

作者机构： 1.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所

关键词： 机器人;激光雷达;路径规划;多目标遗传算法;水质巡检

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年 40 卷 022 期

页码： 62-68

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为解决强噪声、低光照、高湿度环境下循环水养殖车间水质巡检难题，该研究提出基于三维激光雷达定位技术的水质巡检系统，同时采用多目标遗传算法求解考虑5个主要因素（包括安全性、距离、平稳性、行程持续时间和无碰撞路径）的机器人最佳巡检路径，并通过试验验证水质巡检系统可行性。研究结果表明，当巡检系统以0.5 m/s巡航时，实际导航路径与目标路径的最大横向偏差为7.2 cm，最大纵向偏差为6.3 cm，最大航向偏差为6.9°；基于多目标遗传算法的路径规划相较于多目标进化和随机同源类查找器方法，在行驶路径相同的条件下路径规划时间分别减少了31%和42%，在同一路径且障碍物数量相同的条件下障碍物碰撞率分别降低了15%和31%。研究结果可为养殖车间水质巡检系统研发提供参考。

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