基于遗传算法的红薯栽植机构设计

红薯是我国重要的农作物之一,但目前国内所使用的红薯移栽机,对地膜的破坏程度很大,降低其经济效益,设计一种新型的指夹式栽植机构,对机构进行运动学分析,建立栽植机构的数学模型与约束条件,通过遗传算法进行优化求解,使用现代设计软件进行三维建模并进行运动仿真。仿真结果表明,遗传算法能很好地解决非线性约束条件下的优化问题,遗传算法种群规模设置为50,采用随机遍历抽样方法,交叉概率0.8,变异概率0.01,迭代100次后适应度值收敛,得到各参数最优解,基于所得到的优化结果建立三维模型,深度偏差为26%,入土苗长偏差为11.1%,运动仿真结果满足红薯栽植轨迹的需要,相较于传统fmincon函数所得轨迹深度偏差降低5%,入土苗长偏差率降低37.8%,为实现红薯栽植的机械化提供设计理论基础。