基于数字孪生的果园虚拟交互系统构建

作     者：王红军 林俊强 邹湘军 张坡 周铭轩 邹伟锐 唐昀超 罗陆锋 Wang Hongjun;Lin Junqiang;Zou Xiangjun;Zhang Po;Zhou Mingxuan;Zou Weirui;Tang Yunchao;Luo Lufeng

作者机构：华南农业大学工程学院广东广州510642 佛山市中科农业机器人与智慧农业创新研究院广东佛山528200 广东工贸职业技术学院计算机与信息工程学院广东广州510510 仲恺农业工程学院城乡建设学院广东广州510225 佛山大学机电工程与自动化学院广东佛山528200 

出 版 物：《系统仿真学报》 (Journal of System Simulation)

年 卷 期：2024年第36卷第6期

页      面：1493-1508页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(32372001,52368028,32171909) 广东省农业农村厅项目(2019KJ139) 广东省基础与应用基础研究(2022A1515140013) 采摘机器人关键技术研究与数字孪生平台构建项目(2022ZDZX3056) 

主　　题：数字孪生 果园种植管理 农业物联网 虚拟现实 深度强化学习 

摘      要：针对果园种植管理系统存在可视性低、实时性差、适应性弱和交互方式单一的问题,提出一种面向种植管理过程的果园数字孪生系统六维模型。从管理要素实体建模、管理过程动态建模、管理系统仿真建模和管理策略优化建模4个方面论述了系统模型构建理论与技术体系。以六维模型为基础,理论与技术体系为支撑,设计了基于数字孪生的果园虚拟交互系统架构,并对系统开发过程的关键技术进行了阐述。借助Unity3D仿真平台搭建了果园虚拟交互系统,实现对果园的三维可视化监测。实验结果表明:该系统在农业物联网平台数据共享基础上,通过数据驱动、三维展示、人机交互、重构事件和智能决策方面提升了果园种植管理系统监测能力,为建设智慧果园提供参考。