改进遗传算法的果园割草机作业路径规划

摘要

为提高果园割草机的工作效率，解决割草机路径规划问题，提出一种改进遗传算法(improved genetic algorithm, IGA)。通过对不同作业场景的分析，将割草机的路径规划问题转化为对作业行的调度排序问题，根据割草机的作业环境建立数学模型。在GA(genetic algorithm)的基础上，采用动态线性标定方式，放大适应度值之间的差异，设计适应度函数并通过对算子优化，在保证遗传算法搜索能力的同时，提高算法的性能和收敛速度。设计不同参数的15种果园进行仿真试验，选择2块标准化果园进行田间试验，验证改进遗传算法的性能。结果表明，改进后的遗传算法具有更好的寻优性能和收敛速度，能高效地解决果园中割草机的路径规划问题。

关键词

果园割草机 / 路径规划 / 改进遗传算法 / 动态线性标定

基金资助

国家财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-27);; 河北省现代农业产业技术体系苹果创新团队项目(HBCT2023120202)