A Distributed Multirobot Architecture for Decoupled Inspection and Localized Treatment in Precision Agriculture
Jose Maria Bengochea-Guevara · Héctor Montes · María Nuria Conejero 等 8 人
提出分布式多机器人架构,在葡萄园实现异步巡检与精准治疗。
四台异构地面机器人、云任务控制中心、CNN病害检测与网格协调。
病害检测召回率95.2%,通信无数据丢失,21.1%图像触发治疗事件。
可探索去中心化协同、多作物迁移及边缘计算下的实时病害决策优化。
多机器人分布式架构在真实葡萄园验证,检出召回率95.2%,对精准农业机器人协同有参考价值。
本文提出了一种用于农业自主巡检与精准处理的分布式多机器人架构,并在真实葡萄园条件下进行了验证。所提出的系统集成了由四台专用地面机器人(两台巡检平台和两台处理平台)组成的异构机器人集群,并通过基于云的任务控制中心(MCC)进行协调。MCC作为系统的认知层,集成了基于CNN的病害检测、任务规划和集群管理,而机器人平台则作为负责感知与执行的自主智能体。巡检与处理过程通过MCC维护的事件驱动、基于网格的协调机制实现分离,使两类机器人能够异步独立运行,无需机器人之间的直接通信。巡检机器人采集的地理参考图像实时传输至MCC,由病害检测模型识别受影响区域并相应更新处理网格。在商业葡萄园中的实验验证表明了该方法的可行性:在16%感染率下,模型相对于专家标注达到了95.2%的召回率,各通信流中未记录到数据丢失,21.1%的采集图像触发了处理事件。所提出的架构不局限于特定任务,可扩展至其他精准农业场景。