Toward Precise Robotic Weed Flaming Using a Mobile Manipulator with a Flamethrower

机器人除草火烧是在农业领域进行除草的一种新型环保方法。我们使用了一种装备有火焰喷射器的移动机械臂，设计了一个新的系统和算法，以实现有效的除草火烧。这需要机器人操作软且可变形的末端执行器，因为火焰的热覆盖范围会受到动态或未知的环境因素的影响，例如重力、风、大气压力、燃料箱压力和喷嘴的姿态。系统开发包括整体设计、硬件集成和软件流程。为了实现精确的除草，最大的挑战是在运动规划之前实时检测和预测动态火焰覆盖范围，这与传统的夹持器抓取或喷枪喷涂有很大不同。基于两个机载红外相机的图像和移动机械臂上火焰喷射器喷嘴的姿态信息，我们提出了一个新的动态火焰覆盖模型。火焰模型使用中心弧线和高斯横截面模型来实时描述火焰覆盖范围。实验已经证明了工作系统的有效性，并且表明我们的模型和算法在在线预测过程中可以实现超过76％的平均精度。

设计一种新的机器人系统和算法，实现在农业领域中环保有效地除草。

使用带有火焰喷射器的移动机械臂进行除草，通过实时检测和预测火焰覆盖范围，实现精确除草。

论文提出了一种新的动态火焰覆盖模型，使用两个红外摄像头和喷射器的姿态信息进行实时预测，实验结果表明模型和算法可以达到超过76％的平均精度。

近期的相关研究包括使用机器视觉进行农业自动化的研究，如“基于深度学习的蔬菜分类和检测”和“基于卷积神经网络的果树自动化喷雾技术”等。