1.一种基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,包括目标穴盘内补苗路径规划与供苗穴盘内取苗路径规划,对目标穴盘内补苗路径及供苗穴盘内取苗路径进行首尾拼接,生成全局补苗作业移栽路径;
目标穴盘内补苗路径规划流程为:对目标穴盘内待补穴位进行标记编码;根据末端执行器的数量对待补穴孔进行标记分组;通过改进的贪心模拟退火算法求得待补组内待补穴孔对应的机械手质心的补栽顺序及对应某个待补穴孔的末端执行器序号选择;生成目标穴盘内不同待补组的最短补栽路径;
供苗穴盘内取苗路径规划流程为:根据目标穴盘内不同待补组的最短补栽路径的首尾起终点划定搜索区域,对搜索区域内的健康钵苗进行标记编码;通过改进的贪心模拟退火算法选择搜索区域内的最佳健康钵苗位置,选出来的健康钵苗的数量与所对应待补组内待补穴孔数量相同,该组健康钵苗被称为供苗组;通过改进的贪心模拟退火算法求得供苗组内所选健康钵苗对应机械手质心的取苗顺序及对应某株健康钵苗的末端执行器序号选择;
生成供苗穴盘内不同供苗组的最短取苗路径。
2.根据权利要求1所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:所述对目标穴盘内待补穴位进行标记编码,具体为对目标穴盘内各待补穴孔按从上至下、从右至左的顺序进行进行正实数标记。
3.根据权利要求2所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:所述根据末端执行器的数量对待补穴孔进行标记分组,是每一组补穴孔数量根据末端执行器的数量而定;待补穴孔数量大于末端执行器数量的,则划分为若干组,待补穴孔数量小于末端执行器数量时则单独成组。
4.根据权利要求3所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:每一组待补穴孔的补苗移栽操作步骤是:步骤一、机械手从起点出发前往供苗穴盘按照一定的顺序夹取一组健康钵苗,步骤二、带着一组健康钵苗的机械手从供苗穴盘前往目标穴盘,步骤三、机械手按照一定的顺序将一组健康钵苗依次补栽进目标穴盘的一组待补穴孔内,步骤四、机械手返回供苗穴盘,步骤五、重复步骤一至四直至目标穴盘内的所有待补穴孔都补栽上健康的钵苗。
5.根据权利要求4所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:所述通过改进的贪心模拟退火算法求得待补组内待补穴孔对应的机械手质心的补栽顺序及对应某个待补穴孔的末端执行器序号选择,是先将待补穴孔的位置转换为对应机械手的质心位置,接着通过改进的贪心模拟退火算法求得遍历待补组内待补穴孔补栽所对应的机械手的质心位置的最佳顺序,然后通过改进的贪心模拟退火算法计算对应某个待补穴孔对应的末端执行器最佳序号选择。
6.根据权利要求1所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:所述机械手的质心相对于待补穴孔的位置随释放末端执行器上夹持的健康钵苗的顺序而变化。
7.根据权利要求1所述的基于改进模拟退火算法多末端钵苗移栽路径优化方法,其特征在于:所述通过改进的贪心模拟退火算法求得遍历待补组内待补穴孔补栽所对应的机械手的质心位置的最佳顺序,按以下步骤进行:(1)将靠近分界线的质心分配在待补组的两端,将远离分界线的质心分配在待补组的的中间,且离分界线越远的质心以越大的概率分配在待补组的中间;所述分界线位于目标穴盘与供苗穴盘中间,以求得待补组所有质心的最短路径;
(2)根据目标穴盘内不同待补组的最短补栽路径的首尾起终点划定搜索区域,对搜索区域内的健康钵苗进行标记编码;若当前搜索区域内的健康钵苗数量不满足下一待补组所需,则采用广度优先的方法向外扩展搜索区域B(3×6),搜索区域C(5×7)等,以同样的方式进行编码;
(3)所述通过改进的贪心模拟退火算法选择搜索区域内的最佳健康钵苗位置,按从右至左及从上至下的顺序进行正实数标记区域;通过改进的贪心模拟退火算法,交换供苗组与区域内的其余健康钵苗,对应该供苗组计算机械手夹取该健康钵苗对应质心最佳取苗顺序及机械手夹取末端执行器序号最优选择。