برنامه ریزی مسیر حرکت برای ماشین آلات کشاورزی مزرعه ای با استفاده از الگوریتم های هوشمند

ماشین های کشاورزی مختلف برای انجام عملیات های کشاورزی باید از یک سر مزرعه روی مسیرهای موازی که سطح مزرعه را می پوشانند، حرکت کرده و به انتهای مزرعه برسند، سپس دور زده و از مسیر بعدی، داخل مزرعه حرکت کرده و به سر مزرعه برسند. با تکرار این کار، کل سطح مزرعه پوشش داده می شود. هدف از این پژوهش کاهش مسافت غیرمفید طی شده توسط ماشین های کشاورزی، در حین دور زدن در منطقه سرمزرعه برای حرکت از یک مسیر به مسیر بعدی می باشد. عرض مسیرها به اندازه ی عرض کار دستگاه می باشند. الگوهای سنتی مختلفی برای نحوه حرکت ماشین در مزرعه وجود دارد. این روش ها اغلب باعث افزایش مسافت غیرمفید طی شده هنگام دور زدن در سرمزرعه برای حرکت از انتهای یک مسیر به ابتدای مسیر بعدی، می شوند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک و نرم افزار matlab 2012، الگویی بهینه برای حرکت ماشین های کشاورزی در مزرعه بدست آمد که پیروی از آن باعث کاهش مسافت و زمان غیرمفید طی شده توسط ماشین های کشاورزی و افزایش بازده مزرعه ای ماشین های کشاورزی خواهد شد. الگوریتم ژنتیک، این کار را با اجتناب از روش های دور زدن طولانی انجام می دهد. برای مزرعه مستطیل شکل، مسافت غیرمفید طی شده در منطقه سرمزرعه در روش پیوسته 950 متر، روش مارپیچ 800 متر، روش دور تا دور 874 متر، روش بلوک بندی 532 متر و روش بهینه 224 متر و برای مزرعه مثلثی در روش پیوسته 1100 متر، روش مارپیچ 1/1398 متر، روش دور تا دور 3/1440 متر و در بهینه ترین روش از بین روش های بهینه 8/317 متر و در مزرعه ای با شکل غیرمحدب در الگوی بهینه اول 352 متر و در الگوی بهینه دوم 282 متر بدست آمد. در نهایت الگوی بهینه و مسافت غیر مفید طی شده در منطقه سرمزرعه در زمان دور زدن، برای 3 ماشین کشاورزی در 30 مزرعه با اشکال مختلف ارائه شد. با استفاده از الگوی بهینه می توان بیش از 50% در مسافت غیرمفید صرفه جویی کرد.