基于小麦收割机作业路线行走方向的调度优化研究

来源：中国农机化学报杂志2022年第4期北京时间：

作者：南风, 曹光乔, 李亦白, 陈聪, 刘东

单位：农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014

摘要：农业机械的作业路径很大程度上决定作业环节的质量、效率和成本，因此针对小麦收割机复杂边界的作业路径规划问题，建立基于行走方向的收割机调度规划模型，并针对凸、凹多边形边界农田提出具有最少转弯次数的混合求解算法：该算法包含扫描线算法并通过假想区域填补方式求解凸、凹多边形转弯次数，最后利用旋转法求解最少转弯次数对应的最优行走方向，获得收割机的优化路径轨迹。仿真田块区域的求解结果表明，该优化算法能够有效获取转弯次数最少的行走方向及路径轨迹：凸边形农田仿真案例中，最优行走方向与沿长边方向的路径相比优化程度能达到11.32%；凹边形农田仿真案例中，最优行走方向比沿长边行走方向的路径优化程度达到5.66%。基于最少转弯次数的混合求解算法能够为实际复杂边界环境的收割机收获作业提供一定的决策依据。

关键词：小麦收割机,复杂边界,路径规划,行走方向,转弯次数

基金资助：国家重点研发计划子课题(2017YFD0700601—2)；中国农业科学院科技创新工程(农科院办(2014)216号)