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沈阳农业大学学报2025年第01期:基于ROS-QT的红花采摘机器人多线程传感器数据预处理系统

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭辉;王翔;武天伦;杨春天;

单位:新疆农业大学机电工程学院;新疆智能农业装备重点试验室;

摘要:[目的]针对红花采摘机器人在复杂农田环境中面临的实时感知与控制挑战,特别是多源异构传感器数据处理和对环境变化的快速响应问题,设计一种基于ROS和Qt的多线程并行控制系统。[方法]数据处理引入生产者-消费者模型,实现多源异构传感器数据的实时并行处理,提高系统数据处理效率和鲁棒性,并在新疆吉木萨尔县红旗农场红花田现场试验。[结果]多线程架构在复杂场景中显著优化资源利用率,减少端到端延迟约19.3%~25%。通过任务分解与并行处理,多线程配置在高负载条件下将CPU使用率从单线程的90%降低至75%~80%,并显著平滑内存曲线,提升系统稳定性。[结论]该项目与新疆35家农户、合作社签订技术服务合作协议,对推动红花采摘机械化发展具有重要的理论和实践意义。

关键词:红花采摘机器人;;多线程控制系统;;并行数据处理;;并行控制

基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01A117)