文献类型： 中文期刊

作者： 张国忠 ¹ ; 凌高旻 ¹ ; 季超 ¹ ; 吴擎 ¹ ; 康启新 ¹ ; 唐楠锐 ¹ ; 赵状状 ¹ ;

作者机构： 1.华中农业大学工学院;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室;中国热带农业科学院农业机械研究所

关键词： 作物;倒伏;低碾压;轨迹规划;弧路径规划问题

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年 12 期

页码： 33-45

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为提升机具作业效率和质量、减少土壤碾压等，该研究提出一种同时考虑作物倒伏状态、碾压面积和收获机粮仓容积的路径规划算法（harvester grain bin capacitated arc routing problem,HGBCARP）。该算法由作业信息处理模块和作业路径规划模块组成，作业信息处理模块将农田边界、卸粮点位置、作物倒伏方向及面积、位置等信息转化成可处理的数据形式并传输给路径规划模块，然后由路径规划模块进行作业行方向划分、作业行遍历顺序寻优、转弯方式生成、碾压面积计算等，最终得到最优路径规划结果。采用改进遗传算法，分别以3种再生稻收获机、2种传统水稻收获机和3种不同田块为对象，以行驶路径长度、碾压面积、收获粮食量为评价指标，采用回转式收获路径和HGBCARP式收获路径规划开展对比试验。结果表明，HGBCARP式比回转式收获路径碾压面积每公顷减少11.79%～27.20%，可使倒伏的机收头季稻增收1.64%～1.95%；同时在3种不同田块条件下进行仿真试验，HGBCARP式比回转式收获路径可使碾压面积每公顷减少7.25%～20.09%。使用电动无人履带式底盘对不同收获路径进行田间模拟收获试验，HGBCARP式收获路径与传统牛耕往复式及回转式收获路径相比，碾压面积减少约11.21%～28.03%，在路径长度减少约6.81%～23.46%，验证了HGBCARP式路径规划方法的有效性，研究结果可为智能化作业路径规划研究提供参考。