Generación óptima de trayectorias con evasión de obstáculos y conexión de subcampo para un tractor autónomo
Autores: Parsons, Tyler; Hanafi Sheikhha, Fattah; Ahmadi Khiyavi, Omid; Seo, Jaho; Kim, Wongun; Lee, Sangdae
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Generación óptima de trayectorias con evasión de obstáculos y conexión de subcampo para un tractor autónomo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Tractores autónomos
Cosecha de cultivos
Camino de servicio
Formas de campo
Eficiencia
Algoritmo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
A medida que los tractores autónomos se vuelven más comunes en las aplicaciones de cosecha de cultivos, la necesidad de optimizar la ruta de servicio global se vuelve crucial para maximizar la eficiencia y el rendimiento de los cultivos. En los últimos años, se han investigado varios métodos de generación de rutas, pero muy pocos han estudiado sus aplicaciones en formas de campo complejas. En este estudio, se propone un método para crear la ruta de servicio óptima para formas de campo simples y complejas. El algoritmo propuesto crea subcampos para un terreno objetivo, optimiza la dirección de la pista para varios subcampos individualmente, fusiona los subcampos que resultan en una eficiencia general aumentada, y encuentra los caminos mínimos no operativos para viajar de un subcampo a otro mientras selecciona las respectivas ubicaciones óptimas de inicio de subcampo. Además, se requiere que este proceso se realice en 3 segundos para cumplir con los requisitos de rendimiento. Los resultados de 3 formas de campo separadas muestran que la eficiencia de recorrido del campo puede variar entre 68.0% y 94.4%, y la proporción de cobertura puede variar entre 98.8% y 99.9% para varias condiciones diferentes. En comparación con estudios anteriores que utilizan la misma forma de campo, los métodos propuestos demuestran un aumento del 5.5% en la eficiencia de recorrido del campo.
Descripción
A medida que los tractores autónomos se vuelven más comunes en las aplicaciones de cosecha de cultivos, la necesidad de optimizar la ruta de servicio global se vuelve crucial para maximizar la eficiencia y el rendimiento de los cultivos. En los últimos años, se han investigado varios métodos de generación de rutas, pero muy pocos han estudiado sus aplicaciones en formas de campo complejas. En este estudio, se propone un método para crear la ruta de servicio óptima para formas de campo simples y complejas. El algoritmo propuesto crea subcampos para un terreno objetivo, optimiza la dirección de la pista para varios subcampos individualmente, fusiona los subcampos que resultan en una eficiencia general aumentada, y encuentra los caminos mínimos no operativos para viajar de un subcampo a otro mientras selecciona las respectivas ubicaciones óptimas de inicio de subcampo. Además, se requiere que este proceso se realice en 3 segundos para cumplir con los requisitos de rendimiento. Los resultados de 3 formas de campo separadas muestran que la eficiencia de recorrido del campo puede variar entre 68.0% y 94.4%, y la proporción de cobertura puede variar entre 98.8% y 99.9% para varias condiciones diferentes. En comparación con estudios anteriores que utilizan la misma forma de campo, los métodos propuestos demuestran un aumento del 5.5% en la eficiencia de recorrido del campo.