[发明专利]一种分区域农机协同作业路径规划方法

说明书

本发明公开了一种分区域农机协同作业路径规划方法，其包括以下步骤：建立分区域农田模型；输入农机的最小转弯半径，在分区域农田模型的基础上，建立农机协同作业路径规划模型；利用模拟退火算法求解农机协同作业路径规划模型；输出各台农机的作业路径；本发明能降低转弯路径总长度和时间，提高作业效率。

技术领域

本发明涉及智能农机作业控制技术领域，特别是一种分区域农机协同作业路径规划方法。

背景技术

目前，对于农机路径规划方法的研究主要集中于单机作业路径规划方法，通常以不规则边界形状的农田为作业场景，研究农机的最优作业方向，确定农机的转弯方式和田间作业方式，并基于网格单元划分农田，研究农机的最佳作业次序，减少转弯次数和非作业距离。农机作业方式一般包括梭形作业、闭垄作业、开垄作业和套行作业；转弯方式主要包括U形、弓形、Ω形以及鱼尾形。该方法降低了农机的使用率，不符合大田农业生产方式的要求。

现有的农机协同作业路径规划方法中，主要是传统逐行作业方式，为各个农机分配的作业区域不重叠，相当于将单机作业的路径简单合并，得到多机作业路径，该方法大幅增加了转弯路径总长度和转弯总时间。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的压力机设计中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种分区域农机协同作业路径规划方法，其能大幅降低转弯路径总长度和转弯总时间，提高作业效率，降低作业消耗。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分区域农机协同作业路径规划方法，其包括以下步骤，

建立分区域农田模型；

输入农机的最小转弯半径，在分区域农田模型的基础上，建立农机协同作业路径规划模型；

利用模拟退火算法求解农机协同作业路径规划模型；

输出各台农机的作业路径。

作为本发明所述分区域农机协同作业路径规划方法的一种优选方案，其中：建立分区域农田模型的具体步骤为，

设置的区域数量等于农机数量；

根据总作业行数量和农机数量确定每个区域的大小；

在保证各台农机在各自区域内选择作业路径所受的约束最小的情况下，确定区域之间重叠的面积大小。

作为本发明所述分区域农机协同作业路径规划方法的一种优选方案，其中：转弯路径的选择方法为，

W＝2r_min，农机以U形的转弯方式进入相邻行作业；

W＞2r_min，农机以弓形的转弯方式进入相邻行作业；

W＜2r_min，当W＝2r_min/Z(Z＝1,2,3,…)时，农机以U形转弯路径进入间隔Z-1行的作业行进行作业，或者农机以弓形转弯路径进入间隔不小于Z行数的作业行进行作业；当r_min/(Z+1)＜W＜2r_min/Z(Z＝1,2,3,…)时，农机以弓形转弯路径进入间隔Z行的作业行进行作业；

其中，r_min为最小转弯半径，W为作业幅宽，Z为作业行数量。

作为本发明所述分区域农机协同作业路径规划方法的一种优选方案，其中：在分区域农田模型的基础上，建立的农机协同作业路径规划模型为，