关于农机自动驾驶协同作业路径规划的方法研究

简介：
本研究探讨了基于人工智能技术的农机自动驾驶系统中，如何有效进行多机协作及优化路径规划问题，以提高农业生产效率和资源利用率。 本段落对比分析了农机田间作业方式与转弯路径，并确认U形和弓形转弯路径在多机协同作业中的综合效果更优。依据农机的作业幅宽和最小转弯半径制定了相应的转弯路径选择策略。 以规则农田为作业场景，分别以转弯路径总长度及转时间作为优化目标，建立了基于TSP（旅行商问题）的分区域多机协同作业路径规划模型，并利用MATLAB平台采用模拟退火算法与蚁群算法对这一模型进行求解。同时，在同样的条件下，进一步引入了作业均衡率作为新的优化指标，构建了一个以MTSP为基础的全区域多机协同作业路径规划模型，并设计了一种适用于该场景下的路径规划算法（PPAFRMMCO）。 通过田间验证性试验对比分析了传统逐行作业、单机作业及基于PPAFRMMCO算法所规划出的不同路径下农机的实际工作表现。结果显示，实际操作中的各项指标与仿真试验结果基本一致，证明了该算法在现实应用中具有显著的优化效果。