技术领域
[0001] 本
发明涉及农林种植维护保障技术，特别是一种果园除草机及其树冠下方双模式除草方法和除草装置。
背景技术
[0002] 在果园生产过程中，
杂草与
农作物争光、争
水、争肥、争气，降低作物生活
力。在除草方式的选择时，不单要考虑经济效益问题，还要考虑产品
质量及安全问题，更应该考虑农业生态(环境与
生物链)问题。除草方法有很多种，在农业生产过程(如果园，田间沟、垅、埂、渠及房舍周边、山林等除草)中机械除草是一种常见的除草方式。
[0003] 国外的除草技术比较完善，性能可靠，且经过多年的研究改进目前已经形成了一整套成熟的保护性耕作果园除草机具，能很好地满足生产运用作业要求。果园除草机在我国的研究、开发起步较晚，与欧美发达国家相比在技术、制造手段和工艺等方面都有一定的差距。随着农业现代化的发展，出现了多用途复合型作业机。新型果园除草机械，速度参数、幅宽合理，智能化程度高，能实现一机多用，满足不同的耕作用途与除草要求。目前，我国的果园除草机无论从产品的品种还是配套性以及产品的质量、技术水平都有了很多的提高。实践经验表明，采用智能化、自动化程度高的农机是发展高效节本农业的有效途径，果园除草机也不例外。随着计算机技术和信息技术、控制技术在果园除草机械上的综合应用，田间自动导航技术、果园除草机视觉系统、GPS
定位技术、高
精度的机、电、液、气一体化与果园除草机械有机结合的产品的研究越来越得到重视，也越来越会成为未来果园除草机械发展的重要方向。
[0004] 在果园环境中，果树树冠下方杂草与作物养分争斗尤为激烈，且光照条件较差。果园除草过程中，果园除草机行走在果树行间和果树周围，工作
位置的切换、工作子场景的变换，对除草果园除草机的鲁棒性造成一定的影响。
现有技术基于视觉的普通果园除草机容易在树干下发生误判从而损伤树干，且树干周围的杂草极易清除不够彻底。同时，果园中的杂草长势较高，区别于普通草坪的杂草，基于雷达或其他
传感器的果园除草机，容易受到此类株高较高的杂草的干扰。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种果园除草机及其树冠下方双模式除草方法和除草装置。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，果园除草机包括普通工作模式和树冠工作模式，所述果园除草机基于设定条件进行所述普通工作模式和树冠工作模式的切换，所述果园除草机在非树冠下方区域时执行普通工作模式，所述果园除草机在树冠下方区域时开启树冠工作模式，所述树冠下方双模式除草方法包括如下步骤：
[0007] S100、所述果园除草机开机进行系统初始化并启动普通工作模式；
[0008] S200、所述普通工作模式包括：实时获取果园的彩色图像和
深度图像，利用所述彩色图像进行树干检测并确定所述树干的中心点位置，结合对应的所述深度图像确定所述树干的中心点与所述果园除草机的相对距离，所述果园除草机向距离最近的树干运动；
[0009] S300、根据树干检测结果和霍尔传感器监测结果，判断所述果园除草机是否进入树冠下方，若是则启动树冠工作模式；若否则继续执行所述普通工作模式；
[0010] S400、所述树冠工作模式包括：获取所述树干与果园除草机碰撞点的位置，并计算所述树干与果园除草机的水平距离；根据所述碰撞点的位置判断所述树干与所述果园除草机的相对位置，若所述树干在所述果园除草机的右侧，则控制所述果园除草机水平避开所述树干后顺
时针清理杂草；若所述树干在所述果园除草机的左侧或正前方，则控制所述果园除草机水平避开所述树干后逆时针清理杂草；以及
[0011] S500、判断树下杂草是否清理完毕，若是，则所述果园除草机离开树下并启动所述普通工作模式；若否，则继续执行所述树冠工作模式。
[0012] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，判断树下杂草是否清理完毕步骤进一步包括：
[0013] S501、记录所述果园除草机进入所述树冠下方的起始点，并对所述起始点处的图像进行特征提取并记录；以及
[0014] S502、获取实时彩色图像并进行特征提取，与所述起始点的图像进行相似度比较，若相似度大于
阈值SI则判断所述果园除草机回到起始点，树下清理完毕，并启动所述普通工作模式；若相似度小于或等于所述阈值SI，则判断树下没有清理完毕，继续执行所述树冠工作模式。
[0015] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，还包括如下步骤：
[0016] S600、判断是否停止作业，若是，则所述果园除草机退出所述普通工作模式并关机；若否，则执行步骤S200。
[0017] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，所述普通工作模式和树冠工作模式的设定条件包括：
[0018] 所述普通工作模式的设定条件为：能够检测到果树位置且深度距离大于阈值S；
压力传感器返回信息为所述果园除草机无碰撞；且霍尔传感器返回信息为所述果园除草机正常行进；
[0019] 所述树冠工作模式的设定条件为：无法检测到果树位置且深度距离小于或等于阈值S；所述压力传感器返回信息为所述果园除草机前方发生碰撞；且所述霍尔传感器返回信息为所述果园除草机异常停止；
[0020] 所述果园除草机运动过程中，若同时满足所述普通工作模式或所述树冠工作模式的所有设定条件，所述果园除草机立即切换进入相应模式，否则所述果园除草机保持目前状态直至模式切换。
[0021] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，根据所述碰撞点的位置判断所述树干与所述果园除草机的相对位置进一步包括：
[0022] 判断 的符号确定所述碰撞点的位置：
[0023] 当f＞0时，所述树干在所述果园除草机右侧，所述果园除草机水平向左运动D-d距离以避开树干，并采用顺时针路线进行杂草清除；
[0024] 当f＜0时，所述树干在所述果园除草机左侧，所述果园除草机水平向右运动D-d距离，并采用逆时针路线进行杂草清除；
[0025] 当f＝0时，所述树干在所述果园除草机正前方，所述果园除草机水平向右运动D距离，并采用逆时针路线进行杂草清除；
[0026] 其中，f为碰撞点判别标识符，P为唯一碰撞点索引值，N为压力传感器离散数量，D为除草部件的宽度，d为所述果园除草机与树干的水平距离。
[0027] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，将均布于所述除草机构前端的多个压力传感器从左至右均分分割为N个感应
块，所述压力传感器返回数据表示为1×N维向量，假设K为传感器接收向量，Ki为第i个感应块的返回值，i＝1,2,...,N；T为阈值，当所述感应块的返回值大于等于T时，则所述感应块为所述碰撞点，采用如下公式计算传感器测量结果R：
[0028]
[0029] 取Ri＝1处所有位置的中位值为碰撞点，唯一碰撞点索引值p为：
[0030]
[0031] 其中，qj为Ri＝1的感应块索引值，m为所有Ri＝1的感应块索引值的总数，根据碰撞点p的位置计算所述果园除草机与树干的水平距离d为：
[0032]
[0033] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草方法，其中，与所述起始点的图像进行相似度比较进一步包括：
[0034] 将输入图像Iu进行ORB特征提取后，表示为n维描述符集合Iu→{d1...dn}，di为ORB描述符特征点，与视觉字典中的视觉单词 对应；通过将输入图像与进入树冠时的起始点图像Iv进行相似度计算，图像Iu与Iv的相似度S(Iu,Iv)可通过下式计算：
[0035]
[0036] 其中，其中，Ui为图像Iu的矢量表示元素，vi为图像Iv的矢量表示元素，Nf为视觉字典中所有特征数量。
[0037] 为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种果园除草机的树冠下方双模式除草装置，其中，包括：
[0038]
控制器，安装在果园除草机上，并与所述果园除草机的驱动机构连接；
[0039]
图像采集装置，用于采集果园图像进行树干检测并确定所述树干的中心点位置，所述图像采集装置安装在所述果园除草机的正前方并与所述控制器连接，所述图像采集装置的摄像头水平朝向正前方；
[0040] 霍尔元件对，与所述控制器连接，所述霍尔元件对包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器安装在所述果园除草机的尾部，所述第二霍尔传感器安装在所述果园除草机的后
轴承上并与所述第一霍尔传感器对应设置；以及
[0041] 压力传感带，用于实时检测并返回所述果园除草机与所述树干的碰撞部位的压力值并转化为
电压值，所述压力传感带包括多个压力传感器，所述多个压力传感器均匀设置在所述果园除草机的除草机构前端，并分别与所述控制器连接。
[0042] 上述的果园除草机的树冠下方双模式除草装置，其中，所述图像采集装置为彩色摄像头，所述彩色摄像头通过USB
接口与所述控制器连接。
[0043] 为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种果园除草机，其中，包括上述的树冠下方双模式除草装置，且采用上述的树冠下方双模式除草方法进行杂草清除。
[0044] 本发明的技术效果在于：
[0045] 本发明针对树冠下方光照约束和杂草分布约束等条件，利用视觉与压力等传感器，建立果树树冠下方的双模式除草方式，在不同条件下进行双模式切换从而智能除草，利用彩色深度图像获取的视场内彩色图像信息和距离信息；利用
机体外围压力传感器返回周围障碍物探测信息；对彩色摄像头获得的图像信息进行处理进行树干检测并确定树干与果园除草机的相对位置；对压力传感器捕获的探测
信号进行滤波和分析，通过物理触碰的方式获得树干的位置信息，在不损伤树干的前提下，实现了树冠下杂草的全面清除并对除草路线进行指导，为果园除草机有效作业和合理避障提供了技术保障。
[0046] 以下结合
附图和具体
实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
[0047] 图1为本发明一实施例的果园除草机结构示意图；
[0048] 图2为本发明一实施例的果树树干检测示意图；
[0049] 图3为本发明一实施例的压力传感带分布示意图；
[0050] 图4为本发明一实施例的压力信号解析示意图；
[0051] 图5为本发明一实施例的树冠下方双模式除草方法示意图；
[0052] 图6为本发明一实施例的树干在果园除草机右侧的除草路线示意图；
[0053] 图7为本发明一实施例的树干在果园除草机左侧的除草路线示意图。
[0054] 其中，附图标记
[0055] 1 果园除草机
[0056] 11 除草机构
[0057] 12 除草刀
[0059] 3 第一霍尔传感器
[0060] 4 第二霍尔传感器
[0061] 5 图像采集装置
[0062] 6 压力传感带
[0063] 7 树干
[0064] 71 矩形框
[0065] 72 十字标
[0066] 73 碰撞点
具体实施方式
[0067] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0068] 参见图1，图1为本发明一实施例的果园除草机结构示意图。树冠下方的杂草在清除时应避免树干7(也可称为树体)的损伤，现有技术中基于纯视觉的智能果园除草机1容易受到光线的影响，且距离果树较近时视场内容变少，难以区分杂草与树干7，盲目清除杂草容易损伤树干7。基于传感器组的果园除草机1在杂草分布密集、长势较高的果园极易受到干扰，在复杂环境下果园除草机1工作鲁棒性较差。本发明的果园除草机1，包括树冠下方双模式除草装置，且采用树冠下方双模式除草方法进行杂草清除。本发明基于果园除草机视觉技术、
数据采集技术、多元数据融合技术等，利用摄像头获取视场内图像信息，对树干7进行识别并确定果园除草机1与树干7的相对位置。可利用压力传感器获取碰撞点73的位置，并推算树干7相对果园除草机1的位置关系。最后利用回环检测、霍尔传感器等方法，实时判定果园除草机1的行进状态，建立双模式工作模式，进行树干7周围的杂草清除。该果园除草机1包括普通工作模式和树冠工作模式，可简称为普通模式和树冠模式，所述果园除草机1基于设定条件进行所述普通工作模式和树冠工作模式的切换，所述果园除草机1在非树冠下方区域时执行普通工作模式，所述果园除草机1在树冠下方区域时开启树冠工作模式。该果园除草机1其他部分的组成、结构、相互位置关系、连接关系及工作原理等，均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明的树冠下方双模式除草装置及树冠下方双模式除草方法予以详细说明。
[0069] 参见图1、图2及图3，图2为本发明一实施例的果树树干检测示意图，图3为本发明一实施例的压力传感带分布示意图。本发明的树冠下方双模式除草装置，包括：控制器(图未示)，安装在果园除草机1上，并与所述果园除草机1的驱动机构连接；图像采集装置5，用于采集果园图像进行树干7检测并确定所述树干7的中心点位置，所述图像采集装置5安装在所述果园除草机1的正前方并与所述控制器连接，所述图像采集装置5的摄像头水平朝向正前方；霍尔元件对，与所述控制器连接，所述霍尔元件对包括第一霍尔传感器3和第二霍尔传感器4，所述第一霍尔传感器3安装在所述果园除草机1的尾部，所述第二霍尔传感器4安装在所述果园除草机1的车轮2的后轴承上并与所述第一霍尔传感器3对应设置，以组成霍尔元件对；以及压力传感带6，用于实时检测并返回所述果园除草机1与所述树干7的碰撞部位的压力值并转化为电压值，所述压力传感带6包括多个压力传感器，所述多个压力传感器均匀设置在所述果园除草机1的除草机构11前端，优选分布在除草机构11垂直方向的中间部位，多个压力传感器分别与所述控制器连接。该除草机构11包括多个均布的除草刀12。其中，所述图像采集装置5优选为彩色摄像头，彩色摄像头固定于果园除草机1正前方，距离地面约50cm，所述彩色摄像头通过USB接口与所述控制器连接。
[0070] 果园除草机1在非树冠下方区域的工作状态均为普通工作模式。普通工作模式中，主要利用彩色深度摄像头获取果园除草机1前方视场图像，通过
图像处理算法对RGB图像中果树树干7进行检测。果园除草机1在行进过程中实时获取视场内深度和彩色图像，利用预先建立的识别算法在彩色图像中定位果树树干7位置，并确定每株果树树干7中心点与果园除草机1的距离，如图2所示，矩形框71为检测结果，十字标72为矩形框71中心位置。选取距离果园除草机1最近的树干7为前进方向，向该果树靠拢。当果园除草机1驶入树冠下方区域，
可视化条件变差、图像视场内容变少。当除草机构11与树干7碰撞，霍尔传感器检测到果园除草机1行进受到阻碍，同时视场内无法检测到树干7时，便进入树冠工作模式。
[0071] 参见图3及图4，图3为本发明一实施例的压力传感带分布示意图，图4为本发明一实施例的压力信号解析示意图。本发明为了估算树干7与果园除草机1的相对位置，在除草部件前端用压力传感带6包围，如图3所示，虚线为压力传感带6。该压力传感带6的多个传感器能够实时返回碰撞部位的压力值并转化为相应电压进行解析。在解析压力
传感器数据时，将压力传感器从左至右均分分割为N个感应块，即传感器返回数据表示可为1×N维向量，如图4所示。假设K为传感器接收向量，Ki为第i个感应块的返回值，i＝1,2,...,N。T为阈值，当感应块的返回值大于等于T时，则该感应块为碰撞点73。根据上述原则，可计算感应带结果R，计算方法如下所示；
[0072]
[0073] 其中向量R为传感器测量结果。为了确定树干7唯一碰撞点73，取Ri＝1处所有位置的中位值为碰撞点73，即：
[0074]
[0075] 式中qj为Ri＝1的感应块索引值，m为所有Ri＝1的感应块的总数，p为唯一碰撞点索引值。已知除草部件的宽度为D，则根据碰撞点73的位置可推算果园除草机1与树干7的水平距离d，计算方法如下所示：
[0076]
[0077] 参见图5，图5为本发明一实施例的树冠下方双模式除草方法示意图。所述树冠下方双模式除草方法包括如下步骤：
[0078] 步骤S100、所述果园除草机1开机进行系统初始化并启动普通工作模式；
[0079] 步骤S200、所述普通工作模式包括：实时获取果园的彩色图像和深度图像，利用所述彩色图像进行树干7检测并确定所述树干7的中心点位置，结合对应的所述深度图像确定所述树干7的中心点与所述果园除草机1的相对距离，所述果园除草机1向距离最近的树干7运动；
[0080] 步骤S300、根据树干7检测结果和霍尔传感器监测结果，判断所述果园除草机1是否进入树冠下方，若是则启动树冠工作模式；若否则继续执行所述普通工作模式；
[0081] 步骤S400、所述树冠工作模式包括：获取所述树干7与果园除草机1碰撞点73的位置，并计算所述树干7与果园除草机1的水平距离；根据所述碰撞点73的位置判断所述树干7与所述果园除草机1的相对位置，若所述树干7在所述果园除草机1的右侧，则控制所述果园除草机1水平避开所述树干7后顺时针清理杂草；若所述树干7在所述果园除草机1的左侧或正前方，则控制所述果园除草机1水平避开所述树干7后逆时针清理杂草；以及[0082] 步骤S500、判断树下杂草是否清理完毕，若是，则所述果园除草机1离开树下并启动所述普通工作模式；若否，则继续执行所述树冠工作模式。
[0083] 其中，判断树下杂草是否清理完毕步骤进一步包括：
[0084] 步骤S501、记录所述果园除草机1进入所述树冠下方的起始点，并对所述起始点处的图像进行特征提取并记录；以及
[0085] 步骤S502、获取实时彩色图像并进行特征提取，与所述起始点的图像进行相似度比较，若相似度大于阈值则判断所述果园除草机1回到起始点，树下清理完毕，并启动所述普通工作模式；若相似度小于或等于所述阈值，则判断树下没有清理完毕，继续执行所述树冠工作模式。
[0086] 本实施例还可进行回环检测，即与所述起始点的图像进行相似度比较进一步包括：
[0087] 将输入图像Iu进行ORB特征提取后，表示为n维描述符集合Iu→{d1...dn}，di为ORB描述符特征点，与视觉字典中的视觉单词 对应；视觉字典通过BoW建模方法，对相似描述符聚类进行构建，可表示为 Iu由不同权重wi的词汇 构成，权重wi是每个词汇在全部图像集中发生的
频率，由下式计算得：
[0088]
[0089] 式中Nf是视觉字典中所有特征数量，ni是di中包含特征的数量，m是输入图像中所有特征数，mi是特征di在输入图像中出现的次数。若视觉字典中包含Nf个不同的词汇，则图像的矢量表示为 ui可通过下式计算：
[0090]
[0091] 通过将输入图像与进入树冠时的起始点图像Iv进行相似度计算，图像Iu与Iv的相似度S(Iu,Iv)可通过下式计算：
[0092]
[0093] 其中，Ui为图像Iu的矢量表示元素，vi为图像Iv的矢量表示元素，Nf为视觉字典中所有特征数量。
[0094] 通过比较当前输入图像与树冠起始点图像的相似度，来确定树冠下方是否清理完毕。若相似度大于阈值SI，则认定树下清理完毕，可以离开树下并进入普通工作模式；若小于等于阈值SI，则认为树下未清理完毕，继续保持树冠工作模式直至清理完毕。
[0095] 本实施例中，还可包括如下步骤：
[0096] 步骤S600、判断是否停止作业，若是，则所述果园除草机1退出所述普通工作模式并关机；若否，则执行步骤S200。
[0097] 当果园除草机1在果树行间运动时，基于预先建立的
图像识别方法，可以实时进行果树检测，且除草前方的压力传感器无较大碰撞，霍尔传感器判断果园除草机1没有停止行进，此时果园除草机1处于普通工作模式；当果园除草机1运动到果树树冠下方，由于光照明显降低且果园除草机1距离树冠很近，无法检测到果树，同时压力传感器返回有碰撞，果园除草机1因障碍物停止行进，此时果园除草机1进入树冠工作模式。其中，所述普通工作模式和树冠工作模式的设定条件具体包括：
[0098] 所述普通工作模式的设定条件为：能够检测到果树位置且深度距离大于阈值S；压力传感器返回信息为所述果园除草机1无碰撞；且霍尔传感器返回信息为所述果园除草机1正常行进；所述树冠工作模式的设定条件为：无法检测到果树位置且深度距离小于或等于阈值S；所述压力传感器返回信息为所述果园除草机1前方发生碰撞；且所述霍尔传感器返回信息为所述果园除草机1异常停止；所述果园除草机1运动过程中，若同时满足所述普通工作模式或所述树冠工作模式的所有设定条件，所述果园除草机1立即切换进入相应模式，否则所述果园除草机1保持目前状态直至模式切换。
[0099] 参见图6及图7，图6为本发明一实施例的树干在果园除草机右侧的除草路线示意图，图7为本发明一实施例的树干在果园除草机左侧的除草路线示意图。该果园除草机1的清除路线判断，由图6、图7可知，果园除草机1与树碰撞可分为两种情况：树干7在果园除草机1左侧和树干7在果园除草机1右侧。碰撞情况可通过判断 符号进行确定，同时根据不同的碰撞状态采用不同的清除路线。本实施例的根据所述碰撞点73的位置判断所述树干7与所述果园除草机1的相对位置进一步包括：
[0100] 判断 的符号确定所述碰撞点73的位置：
[0101] 当f＞0时，所述树干7在所述果园除草机1右侧，所述果园除草机1水平向左运动D-d距离以避开树干7，并采用顺时针路线进行杂草清除；
[0102] 当f＜0时，所述树干7在所述果园除草机1左侧，所述果园除草机1水平向右运动D-d距离，并采用逆时针路线进行杂草清除；
[0103] 当f＝0时，所述树干7在所述果园除草机1正前方，所述果园除草机1水平向右运动D距离，并采用逆时针路线进行杂草清除；
[0104] 其中，f为碰撞点判别标识符，P为唯一碰撞点索引值，N为压力传感器离散数量，D为除草部件的宽度，d为所述果园除草机1与树干7的水平距离。
[0105] 其中，将均布于所述除草机构11前端的多个压力传感器从左至右均分分割为N个感应块，所述压力传感器返回数据表示为1×N维向量，假设K为传感器接收向量，Ki为第i个感应块的返回值，i＝1,2,...,N；T为阈值，当所述感应块的返回值大于等于T时，则所述感应块为所述碰撞点73，采用如下公式计算传感器测量结果R：
[0106]
[0107] 取Ri＝1处所有位置的中位值为碰撞点73，唯一碰撞点索引值p为：
[0108]
[0109] 其中，qj为Ri＝1的感应块索引值，m为所有Ri＝1的感应块索引值的总数，根据碰撞点73的位置计算所述果园除草机1与树干7的水平距离d为：
[0110]
[0111] 参见图5，本发明的工作过程具体包括：开机：启动彩色深度摄像头、控制器和所有传感器件，进行系统初始化；启动普通工作模式；实时树干7检测：从摄像头实时获取彩色图像和深度图像；将彩色图像作为输入进行树干7检测并确定其中心点位置，结合对应深度图像确定树干7中心点与果园除草机1的相对距离；选择距离最近的树干7为目标，控制果园除草机1向该树干7运动；果园除草机1位置判断：根据树干7检测结果和霍尔传感器监测结果，判断果园除草机1是否进入树冠下方区域，若是则启动树冠工作模式；若不是则重新对树干7进行检测；记录起始点：为了判断果园除草机1是否完成对树下杂草清理，记录进入树冠的起始点，对该处图像进行特征提取并记录；获取碰撞点73：根据除草部件前方的压力传感带
6的检测结果，获取树干7与果园除草机1碰撞点73的位置并计算二者的水平距离；除草策略判断：根据碰撞点73的位置判断树干7是否在果园除草机1右侧，若在右侧，则控制果园除草机1水平避开树干7后顺时针清理杂草；若在左侧或中间，则控制果园除草机1水平避开树干
7后逆时针清理杂草；回环检测：获取摄像头彩色图像并进行特征提取，与起始点图像进行相似度计算，若相似度高于阈值，则认为回到起始点，树下清理完毕，果园除草机1离开树下并启动普通工作模式；若否，则认为树下没有清理完毕，继续运行树冠工作模式。判断是否停止作业，若停止作业，则退出并关机；若不停止作业，则重新对树干7进行检测。
[0112] 本发明针对树冠下方光照约束和杂草分布约束等条件，建立双模式除草方式。在不损伤树干的前提下，实现树冠下杂草的全面清除。利用彩色深度图像获取的视场内彩色图像信息和距离信息，利用机体外围压力传感器返回周围障碍物探测信息。对彩色摄像头获得的图像信息进行处理进行树干检测并确定树干与果园除草机的相对位置。对压力传感器捕获的探测信号进行滤波和分析，通过物理触碰的方式获得树干的位置信息。针对树冠下方的杂草分布约束和光照等环境约束，建立果树树冠下方的双模式除草模式，实现在不损伤树干的条件下，对杂草的全方位清除并对除草路线进行指导。
[0113] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和
变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的
权利要求的保护范围。
