Método de medición del coeficiente de deslizamiento para las ruedas motrices de tractores basado en visión artificial
Autores: Zhu, Shaohua; Wang, Lin; Zhu, Zhongxiang; Mao, Enrong; Chen, Yiming; Liu, Yuxi; Du, Xianxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de medición del coeficiente de deslizamiento para las ruedas motrices de tractores basado en visión artificial
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Tractores
Relación de deslizamiento
Visión artificial
Velocidad
Algoritmo ORB
Radio de la llanta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Los tractores son propensos a grandes deslizamientos cuando están en operación en el campo. El grado de deslizamiento juega un papel vital en la eficiencia de tracción y la eficiencia de combustible. Este documento presenta un método para medir la relación de deslizamiento de los tractores en operación en el campo basado en visión artificial. La medición precisa de la relación de deslizamiento necesita obtener la velocidad real y la velocidad teórica por separado. Para obtener la velocidad real, una cámara monocular montada en el tractor mira verticalmente hacia abajo al suelo para recopilar imágenes. Luego, los puntos característicos de las imágenes del suelo entre cuadros se emparejan mediante el algoritmo ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) para calcular el desplazamiento translacional. A continuación, se propone una matriz de homografía basada en la calibración de la cámara para completar la transformación de un punto del sistema de coordenadas de píxeles al sistema de coordenadas del mundo. Con el objetivo de adquirir la velocidad teórica, se propone un método que tiene en cuenta las variaciones en el radio de los neumáticos, y los radios de los neumáticos de las ruedas motrices se determinan indirectamente por la presión de inflado de los neumáticos en tiempo real. El método de medición propuesto fue verificado con un tractor experimental. Los resultados muestran que los errores absolutos medios de la relación de deslizamiento de las ruedas motrices del tractor medidos por el método de visión artificial son inferiores al 0.75%, y el máximo de los errores absolutos no es superior al 2.22%, lo que muestra un buen rendimiento.
Descripción
Los tractores son propensos a grandes deslizamientos cuando están en operación en el campo. El grado de deslizamiento juega un papel vital en la eficiencia de tracción y la eficiencia de combustible. Este documento presenta un método para medir la relación de deslizamiento de los tractores en operación en el campo basado en visión artificial. La medición precisa de la relación de deslizamiento necesita obtener la velocidad real y la velocidad teórica por separado. Para obtener la velocidad real, una cámara monocular montada en el tractor mira verticalmente hacia abajo al suelo para recopilar imágenes. Luego, los puntos característicos de las imágenes del suelo entre cuadros se emparejan mediante el algoritmo ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) para calcular el desplazamiento translacional. A continuación, se propone una matriz de homografía basada en la calibración de la cámara para completar la transformación de un punto del sistema de coordenadas de píxeles al sistema de coordenadas del mundo. Con el objetivo de adquirir la velocidad teórica, se propone un método que tiene en cuenta las variaciones en el radio de los neumáticos, y los radios de los neumáticos de las ruedas motrices se determinan indirectamente por la presión de inflado de los neumáticos en tiempo real. El método de medición propuesto fue verificado con un tractor experimental. Los resultados muestran que los errores absolutos medios de la relación de deslizamiento de las ruedas motrices del tractor medidos por el método de visión artificial son inferiores al 0.75%, y el máximo de los errores absolutos no es superior al 2.22%, lo que muestra un buen rendimiento.