Isolation of vibrations transmitted to a LIDAR sensor mounted on an agricultural vehicle to improve obstacle detection.

Periu, C.F., Mohsenimanesh, A., Laguë, C., et McLaughlin, N.B. (2013). « Isolation of vibrations transmitted to a LIDAR sensor mounted on an agricultural vehicle to improve obstacle detection. », Canadian Biosystems Engineering, 55, p. 2.33-2.42. doi : 10.7451/CBE.2013.55.2.33  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On fait appel à la technologie LIDAR (détection et télémétrie par ondes lumineuses) pour assurer la navigation de véhicules autonomes ainsi que pour détecter de possibles obstacles. Dans le cas d’applications agricoles, les vibrations induites par les machines ainsi que par leur opération en terrain accidenté peuvent affecter l’efficience des systèmes LIDAR de façon négative. Cette étude visait à évaluer l’efficacité d’un système de montage et de stabilisation spécialement conçu pour réduire la transmission de ces vibrations à un capteur LIDAR installé sur un tracteur agricole dans le but de réduire les erreurs de localisation d’obstacles au champ. Des barres de support (S) et un système de stabilisation (SS) spécialisé ont été développés pour un capteur LIDAR SICK LMS 291-S14 utilisé pour la détection de quatre obstacles placés à différents endroits dans des champs agricoles. Un protocole expérimental a été mis en place pour évaluer les erreurs de localisation d’obstacles détectés par le capteur sous différentes conditions de terrain et d’opération. Ces erreurs de localisation ont été déterminée à partir de la différence entre la position exacte des quatre obstacles et leurs positions estimées correspondantes telles que déterminées par le capteur. Les résultats obtenus ont démontré que l’accroissement de la vitesse d’opération du tracteur a résulté en une réduction de la précision du capteur en raison d’un accroissement de l’erreur de positionnement atteignant 27%. L’ajout du système de support S a permis de réduire la valeur moyenne de l’erreur de positionnement de 41% (de 340 à 201 mm). Enfin, l’utilisation du système de stabilisation SS a résulté en une réduction de l’erreur de positionnement moyenne de 382 à 161 mm ou 57%.

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