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作者：张梓峭;冯卫君;马志凯;范晓飞;
单位：河北农业大学机电工程学院;北京科银京成技术有限公司;
摘要：随着农业装备现代化的发展，效率较低的人工喷药方式已不适用于大规模生产的需要。为此，针对机械喷药方式代替人工喷药方式的方案，提出了使用Pixhwark自驾仪作为无人喷药车的控制器，探讨了PX4开源自动驾驶软件对差速无人喷药车的控制，以及与ROS的Navigation导航功能包结合的适用性。实验在Ubuntu 20.04系统搭建仿真环境，建造了由PX4固件控制并搭载激光雷达的差速车模型；在进行自主任务巡航时，通过比较自身位置和目标位置来计算无人车的期望角度、加速度，引入L1算法比较自身位置和目标航线的横向偏差，以计算修正角度。路径规划实验中，在Gazebo仿真软件中搭建周围环境模型，通过激光雷达数据对周围环境进行SLAM建图。通过Navigation的路径规划交互接口move＿base将规划的路径以线速度和角速度方式通过MAVROS通信机制发送到PX4端，实现了ROS的路径规划接口move＿base与PX4端的通信，并进行了仿真系统验证。实验发现：PX4固件无人车的控制中，在摩擦力等因素的影响下，无人车不能达到期望的角度。通过PX4的路径规划实验和外部控制程序分析，发现PX4对于无人车的外部控制上存在转向角度开环处理的弊端，导致PX4的外部控制不能按照规划的期望角度控制无人车。
关键词：差速无人喷药车;;自主导航;;路径规划;;PX4;;ROS;;SLAM建图
基金资助：河北省重点研发计划项目(2232720D);; 河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目(KY2022018)
