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龙图腾网获悉江西唐炬科技有限公司申请的专利一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119924090B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510425991.6，技术领域涉及：A01D46/30；该发明授权一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法及系统是由蒋生发;蒋志斌;唐爱军;袁文;唐银莹;蒋谦;蒋志阳;唐冬初;唐伟设计研发完成，并于2025-04-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法，涉及农业机器人相关技术领域，包括多传感器数据采集、数据处理及地图生成、地图更新、目标农作物图像识别与定位、全局路径规划、局部路径避障和采摘动作执行。本发明还公开了一种基于路径规划的人形农业机器人的作业系统，包括人形机器人本体、视觉传感器、激光雷达、深度相机、惯性测量单元、辅助传感器、执行器模块、控制系统、通信模块和电源系统。本发明人形机器人可以利用其敏锐的视觉感知系统，提前识别工具的位置和形状，它能够凭借自身的灵活性，巧妙地跨过或者绕过这些工具，并且可以准确地确定农作物在三维空间中的位置和分布情况，生成的综合采摘环境地图。

本发明授权一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于路径规划的人形农业机器人的作业方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：多传感器数据采集：人形农业机器人配备多种传感器进行数据采集，包括视觉传感器、激光雷达、深度相机、惯性测量单元；人形机器人本体包括头部、躯干、双臂、双腿部分； 步骤二：数据处理及地图生成：将不同传感器采集到的进行数据预处理和数据融合处理，生成采摘环境地图； 步骤三：地图更新：持续采集新的环境数据，对地图进行实时更新； 步骤四：目标农作物图像识别与定位：利用卷积神经网络算法对视觉传感器采集到的农作物图像进行识别和分类，结合地图信息，确定目标农作物位置； 步骤五：全局路径规划：基于构建的采摘环境地图和目标农作物位置信息，采用A算法进行全局路径规划； 步骤六：局部路径避障：监测环境信息，遇到突发障碍物时，调整机器人的运动方向和速度，使其避开障碍物；局部路径避障中还包括障碍物识别与分类，障碍物识别与分类的步骤如下： 数据采集与标注：采集若干的包含各类障碍物在不同地形背景下的图像、点云数据以及对应的传感器数据，标记出障碍物的类型、关键特征； 特征提取与模型训练：利用深度学习算法对采集到的数据进行特征提取，将提取的特征作为输入，使用支持向量机SVM进行模型训练，使模型对不同的障碍物进行分类； 分类结果输出：经过训练的模型在实际应用中，将实时采集到的传感器数据输入到模型中，输出障碍物的分类结果，以高度h为单位将土堆分为高度h10cm、10cm≤h≤50cm和h≥50cm的土堆；对于锄头和铁铲工具，识别其类型、大小、放置姿态以及是否被农作物或土壤遮挡信息； 局部路径避障中还包动态跨越策略； 针对土堆的动态跨越策略的步骤如下： 平衡控制：在跨越过程中，利用惯性测量单元实时监测机器人的身体姿态角速度和加速度信息，结合压力传感器反馈的脚部压力变化情况，通过PID控制器对机器人的质心位置进行调整； 身体姿态调整：机器人首先降低身体重心，通过调整腿部关节的角度实现，使身体的重心下移并且靠近双脚的支撑区域； 避障与重新规划：在沿着规划路径行走的过程中，机器人持续监测周围的地形变化和其他障碍物的情况，如果发现新的障碍物或原有的路径不可行，机器人会立即停止当前的行动，重新运行路径规划算法，寻找新的可行路径； 针对锄头和铁铲工具动态跨越策略的步骤如下： 抓取与移动：当机器人距离工具0.5米，根据工具的类型和尺寸调整机械臂的运动轨迹和夹爪或吸盘的姿势，抓取工具后，机械臂将其向上提起，使工具脱离地面，机器人根据地形情况，将工具放置空旷区域； 跨越决策：如果工具宽度小于0.5米，机器人选择跨越，在跨越时，采取跨越土堆的策略，如果工具大于0.5米，机器人停止前进，评估周围的地形和环境条件，根据情况选择绕开工具或使用机械臂将其移到安全的地方后再继续前进； 步骤七：采摘动作执行：根据目标农作物的位置和姿态，规划机械臂的运动轨迹，采用逆运动学算法求解机械臂各关节的角度值，调整采摘工具的动作参数，实现对果实采摘；采摘动作执行方式为： 摄像头成像：通过视觉传感器拍摄农作物； 图像预处理：对原始图像进行预处理； 特征提取与目标检测：利用深度学习算法对预处理后的图像进行特征提取和目标检测； 机械臂运动规划：机械臂的运动规划基于逆运动学算法，该算法根据机械臂末端执行器的目标位置和姿态，求解各关节的角度值，通过传感器监测其实际位置和速度，并与规划轨迹进行比较，采用PID控制器对误差进行修正；根据果实的信息，调整采摘工具的动作参数；机械臂末端执行器配备采摘工具包括柔性夹爪或吸盘，采摘工具的设计应考虑果实的大小、形状和成熟度因素； 根据果实的信息，调整采摘工具的动作参数，包括夹爪的开合程度、吸盘的吸附力，设果实半径为r，成熟度为m，m的取值范围为0-1，则夹爪的开合程度d和吸盘的吸附力F分别表示为：d＝d0+kdrm，F＝F0+kfrm，其中，d0、F0分别是初始开合程度和吸附力，kd、kf是比例系数。

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