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中国植保无人机发展形势及问题分析 被引量:116
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作者 兰玉彬 陈盛德 +2 位作者 邓继忠 周志艳 欧阳帆 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期217-225,共9页
植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们广泛的关注。为全面、深入地了解中国植保无人机的发展形势及存在的问题,农业农村部农机化司委托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中... 植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一,近年来的迅猛发展和应用引起了人们广泛的关注。为全面、深入地了解中国植保无人机的发展形势及存在的问题,农业农村部农机化司委托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心统计和撰写了“2016 年我国农用植保无人飞机发展形势分析与政策建议”的报告。在此报告的基础上,本文对我国植保无人机的类型、生产企业及保有量分布情况进行了统计和分析,比较全面地展示了中国植保无人机行业的发展状况,总结和提出了目前植保无人机行业发展中在关键施药技术研究、相关标准制订以及监督管理这 3 个方面存在的主要问题及建议,并对植保无人机的市场前景、关键技术和作业服务模式的发展趋势进行了预测,以期为国内科研机构和企业的科学研究及应用提供参考,加快我国植保无人机产业的发展进程,促进和推动我国植保无人机产业的健康快速发展。 展开更多
关键词 农业航空 植保无人机 发展形势 精准施药
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果树农药精确喷雾技术 被引量:79
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作者 王万章 洪添胜 +2 位作者 李捷 张富贵 陆永超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期98-101,共4页
精确喷雾是以最低农药喷施成本和对环境的最小影响实现田间生态平衡。该文从基于地图和传感器以及机器视觉和图像处理三个方面综述了这一技术的研究进展。由传感器构成的喷雾控制器和果园喷雾机组成果园果树精确喷雾系统,在果园喷雾中... 精确喷雾是以最低农药喷施成本和对环境的最小影响实现田间生态平衡。该文从基于地图和传感器以及机器视觉和图像处理三个方面综述了这一技术的研究进展。由传感器构成的喷雾控制器和果园喷雾机组成果园果树精确喷雾系统,在果园喷雾中调整喷雾参数,根据特定果树树冠的位置、形状针对性喷雾,实现对农药喷雾量的控制。近些年来,果树农药精确喷雾技术有较大的发展和各种不同形式应用。文章介绍了各项技术发展和实际应用效果。 展开更多
关键词 植保机械 精确喷雾 综述 果园 喷雾机
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基于变量喷雾的果园自动仿形喷雾机的设计与试验 被引量:71
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作者 李龙龙 何雄奎 +3 位作者 宋坚利 王潇楠 贾晓铭 刘朝辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期70-76,共7页
为提高果园喷雾机自动化与精准喷雾作业性能,设计了一种基于变风量与变喷雾量的果园自动仿形喷雾机,喷雾系统以冠层分割模型作为变量处方,采用扫描精度高的激光传感器作为探测源,以电磁阀和无刷直流风机为执行元件,通过探测果树冠层体... 为提高果园喷雾机自动化与精准喷雾作业性能,设计了一种基于变风量与变喷雾量的果园自动仿形喷雾机,喷雾系统以冠层分割模型作为变量处方,采用扫描精度高的激光传感器作为探测源,以电磁阀和无刷直流风机为执行元件,通过探测果树冠层体积调节电机和电磁阀的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)信号以实时调节风机转速和喷头流量。设计了可独立调节风量和喷雾量的雾化单元,通过各个独立风机产生的高速气流协助雾滴穿透冠层;喷雾机最大作业高度4.2 m。田间试验结果表明,在行株距为5 m×2 m的单株苹果树左右两侧平均沉积量分别为1.92和1.37 u L/cm2,最少雾滴数为46.2个/cm2,大于常用方法对风送喷雾中雾滴喷幅界定的20个/cm2;树冠轮廓与沉积量和风速变化拟合结果显示,设计的喷雾机能够根据树冠信息实现仿形变量施药。该研究为果树病虫害防治提供新方法与新装备,为精准植保机具的结构设计和性能优化提供理论与方法参考。 展开更多
关键词 喷雾 喷头 传感器 植保机械 精准施药 仿形喷雾 脉宽调制 无刷风机
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果园喷雾机自动对靶喷雾控制系统研制与试验 被引量:51
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作者 许林云 张昊天 +5 位作者 张海锋 徐业勇 徐铭铭 蒋雪松 张慧春 贾志成 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期1-9,共9页
为提高农药利用率,减少环境污染,该文针对中国果园机械化作业条件差和传统果园喷雾机连续喷雾时存在果树间空隙无效喷雾的特点,设计了自动对靶喷雾控制系统,该系统以GY8履带自走式果园喷雾机为载体,采用传感器测距方式探测果树,... 为提高农药利用率,减少环境污染,该文针对中国果园机械化作业条件差和传统果园喷雾机连续喷雾时存在果树间空隙无效喷雾的特点,设计了自动对靶喷雾控制系统,该系统以GY8履带自走式果园喷雾机为载体,采用传感器测距方式探测果树,实现自动对靶喷雾。通过对超声波、红外和激光3种传感器进行性能比较,及对超声波和激光2种传感器进行静态识别间距测试与分析,红外传感器受光强影响较大,超声波传感器识别间距超过800 mm,均不满足果园精确对靶喷雾控制要求,激光传感器静态识别间距只有20 mm,具有工作稳定、响应快速、方向性好等特点,故将激光传感器选为自动对靶喷雾机探测装置,并将激光传感器安装于喷头组件前方220 mm。采用连续3次检测靶标判别法设计了自动对靶喷雾系统,该系统可有效避免因激光光束较细而导致的将树冠内空洞、枝间间隙等误判为果树间空隙而出现的电磁阀频繁启闭动作。行驶速度为0.5 m/s时,自动对靶喷雾控制系统的动态靶标识别间距介于100~150 mm之间,行驶速度1.0 m/s时,动态靶标识别间距为200~250 mm。此外,该系统还具有提前及延后喷雾功能,自动对靶喷雾系统提前靶标95.0~157.5 mm距离开始喷雾,离开靶标100 mm距离停止喷雾,使喷雾完全覆盖整个树冠。与连续喷雾相比,对靶喷雾可有效节省施药量,对于空隙比为20.0%、35.2%、52.9%靶标行枣树,行驶速度为0.5 m/s时省药率分别达27.9%、53.7%、76.9%,行驶速度为1.0 m/s时省药率分别达27.3%、54.5%、81.0%。因此,该自动对靶喷雾系统对稀疏果园的精确对靶病虫害防治具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 果园 激光 喷头 喷雾机 自动对靶 精确施药
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农药喷雾粒径的研究现状与发展 被引量:45
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作者 兰玉彬 彭瑾 金济 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-9,共9页
【目的】农药的不合理使用严重威胁着我国农产品质量安全和农业生态环境安全。优化农药喷施方式,提高农药利用率与喷施效果,实现农业生产的良好发展已成为迫切需要解决的问题。【方法】从农药雾滴粒径的检测方法出发,介绍了雾滴粒径检... 【目的】农药的不合理使用严重威胁着我国农产品质量安全和农业生态环境安全。优化农药喷施方式,提高农药利用率与喷施效果,实现农业生产的良好发展已成为迫切需要解决的问题。【方法】从农药雾滴粒径的检测方法出发,介绍了雾滴粒径检测技术的发展、以及雾滴尺寸与农药防治效果的关系;对农药喷雾最佳粒径的研究进行了分析;总结了农药喷雾最佳粒径的研究以及所存在的不足,并对农药喷雾粒径的研究进行了展望。【结果】人工表面得到的最佳粒径与真实的喷雾最佳粒径具有明显的差异性,人工表面通常倾向于收集大液滴;细小雾滴大量漂移的发生不存在必然性;同一靶标不同时期所对应的喷雾最佳粒径是变化的;小雾滴更容易吸附在靶标表面,能穿透植物冠层杀死冠层内部的害虫。【结论】不同农药、不同靶标、不同药液浓度甚至害虫的不同时期,农药的最佳喷雾粒径大不相同。今后应加强农药雾滴最佳粒径的理论研究,从宏观和微观多角度综合分析,开发精准可控变粒径喷嘴。 展开更多
关键词 农药喷雾 雾滴粒径 检测方法 生物最佳粒径 精准施药 农业航空
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精准施药技术与装备发展现状分析 被引量:36
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作者 张波 翟长远 +1 位作者 李瀚哲 杨硕 《农机化研究》 北大核心 2016年第4期1-5 28,28,共6页
精准施药以提高农药利用率、降低农药残留对食品和环境污染为目的,是施药发展的方向。为此,首先介绍了国内外精准施药技术发展现状,包括变量施药控制系统、控制算法、对靶施药控制技术和基于处方图施药技术现状分析。其次,分析了国内外... 精准施药以提高农药利用率、降低农药残留对食品和环境污染为目的,是施药发展的方向。为此,首先介绍了国内外精准施药技术发展现状,包括变量施药控制系统、控制算法、对靶施药控制技术和基于处方图施药技术现状分析。其次,分析了国内外精准施药装备发展现状:普遍应用于果园的风送施药机极大提高了工作效率及喷雾均匀性;风幕式喷杆喷雾机适用于大田喷雾,在减小劳动强度的同时提高了喷雾均匀性,降低了药液漂失量;循环喷雾机以回收利用沉积药液为目的,可提高药液的利用效率,减轻对环境的污染。最后,通过比较国内外相关领域的研究现状,指出国内精准施药技术研究不足,需要利用电子信息和自动化技术进一步提升精准施药装备水平。 展开更多
关键词 精准施药 对靶施药 处方图 施药装备
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Development of a PWM Precision Spraying Controller for Unmanned Aerial Vehicles 被引量:27
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作者 W.Clint Hoffmann Brad Fritz 《Journal of Bionic Engineering》 SCIE EI CSCD 2010年第3期276-283,共8页
This paper presents a new Pulse Width Modulation (PWM) controller for Unmanned Aerial Vehicle (UAV) precisionsprayer for agriculture using a TL494 fixed-frequency pulse width modulator together with a data acquisition... This paper presents a new Pulse Width Modulation (PWM) controller for Unmanned Aerial Vehicle (UAV) precisionsprayer for agriculture using a TL494 fixed-frequency pulse width modulator together with a data acquisition board and developedsoftware. An UAV can be remotely controlled or flown autonomously by pre-programmed flight plans. The PWMcontroller was implemented through the guidance system on the UAV with control commands sent between the UAV helicopterand the ground control station via a wireless telemetry system. The PWM controller was tested and validated using LabVIEW8.2. Several analyses were performed in a laboratory to test different control signals. The results show that the PWM controllerhas promise as a higher precision technique for spray applications, which will improve efficiency of pesticide application,especially in crop production areas. 展开更多
关键词 PWM controller TL494 precision spraying UAV
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基于图像处理的骨架提取算法的应用研究 被引量:24
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作者 刁智华 吴贝贝 +1 位作者 毋媛媛 魏玉泉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第S1期232-235,共4页
骨架在图像分析与形状描述中是一个非常重要的变换,是图像几何形态中普遍存在而又难以描述的重要拓扑结构。骨架提取技术在图像处理学领域一直是人们关注的焦点。在广泛调研文献的基础上,对骨架提取方法进行了较为全面的综述,重点总结... 骨架在图像分析与形状描述中是一个非常重要的变换,是图像几何形态中普遍存在而又难以描述的重要拓扑结构。骨架提取技术在图像处理学领域一直是人们关注的焦点。在广泛调研文献的基础上,对骨架提取方法进行了较为全面的综述,重点总结了其在农业领域中的应用,并对骨架提取技术在其他方面的应用也进行了概述。最后指出了目前存在的问题以及骨架提取算法的主要发展趋势,并对其进行了总结和展望,以期为该领域的发展和相关研究提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 骨架提取 精准施药 特征提取
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温室轨道施药机器人系统设计 被引量:20
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作者 李良 张文爱 +1 位作者 冯青春 王秀 《农机化研究》 北大核心 2016年第1期109-112 118,共5页
针对温室人工施药效率不足,且容易中毒的现状,设计开发了温室轨道施药机器人系统。结合探测、限位传感器输入信号及输出执行元件的特点,系统采用三菱PLC作为控制核心,控制移动搭载平台、电机、电磁阀及药液泵等各个部分,通过探测传感器... 针对温室人工施药效率不足,且容易中毒的现状,设计开发了温室轨道施药机器人系统。结合探测、限位传感器输入信号及输出执行元件的特点,系统采用三菱PLC作为控制核心,控制移动搭载平台、电机、电磁阀及药液泵等各个部分,通过探测传感器定位作物行,调控PWM波占空比实施变量施药作业,从而实现温室自动化精准施药。实验结果表明:机器人定位准确率高,喷头流量与PWM占空比呈正相关,随着施药距离的增加,药液沉积量呈递减趋势;系统操作简单,自动化程度高,可以有效提高温室施药工作效率和农药利用率。 展开更多
关键词 PLC 精准施药 PWM 温室 机器人
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作物冠层雾滴沉积研究进展与展望 被引量:18
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作者 刘雪美 刘兴华 +1 位作者 崔慧媛 苑进 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1-20,共20页
精准施药的目标是实现冠层内雾滴的全覆盖和均匀沉积。然而,作物冠层形态、郁闭度和枝叶力学参数等特征差异大,需综合靶标特征参数、器械施药能力、施药环境条件等作业工况参数,才能实现最少药液用量和最佳雾滴沉积的双重目标,从而提高... 精准施药的目标是实现冠层内雾滴的全覆盖和均匀沉积。然而,作物冠层形态、郁闭度和枝叶力学参数等特征差异大,需综合靶标特征参数、器械施药能力、施药环境条件等作业工况参数,才能实现最少药液用量和最佳雾滴沉积的双重目标,从而提高药液利用率、确保防治效果、降低环境污染。雾滴沉积机理、检测与分析是精准施药参数优化与控制的决策依据,成为数字化、智能化植保作业装备技术发展的研究热点。首先分析了不同施药方式下冠层内雾滴沉积过程及辅助手段对沉积性能的影响机理,归纳了改善作物冠层内雾滴沉积的不同研究视角、方法和层次。然后从沉积性能田间试验研究、沉积机理分析与建模、雾滴沉积检测与评价、施药作业参数优化等方面重点阐述,分析了近年来冠层雾滴沉积中雾滴、枝叶、气流等交互作用研究的共性关键问题,归纳了该领域技术研究的开放性问题。最后总结了精准施药技术中作物冠层雾滴沉积相关研究面临的挑战和机遇,提出了融合多源传感技术和大数据分析及深度学习等人工智能技术,构建作物冠层雾滴运移及沉积数字孪生体,实现冠层雾滴运移沉积过程数字化描述与分析的研究建议。 展开更多
关键词 精准施药 雾滴沉积 沉积机理 参数优化
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基于作物病害胁迫声发射的精准施药 被引量:14
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作者 王秀清 游国栋 杨世凤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期205-209,共5页
作物病害胁迫声发射技术是当前植保信息化研究的重要内容。该文在分析作物病害胁迫的程度与声发射、环境因子之间的关系的基础上,设计了基于作物病害胁迫声发射机理的精准施药模糊控制模型,提出了适用于现场环境的精准施药自学习模糊算... 作物病害胁迫声发射技术是当前植保信息化研究的重要内容。该文在分析作物病害胁迫的程度与声发射、环境因子之间的关系的基础上,设计了基于作物病害胁迫声发射机理的精准施药模糊控制模型,提出了适用于现场环境的精准施药自学习模糊算法。并利用MATLAB对系统模型进行了仿真。结果表明,该模型可方便地控制系统的施药量变化,并能达到较满意的控制效果。该研究为作物精准施药的智能控制提供了一种新的控制思路及方法。 展开更多
关键词 作物病害胁迫 声发射技术 精准施药 自学习模糊控制系统
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基于最大正方形的玉米作物行骨架提取算法 被引量:12
12
作者 刁智华 吴贝贝 +2 位作者 毋媛媛 魏玉泉 钱晓亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期168-172,共5页
为了满足现代农业精准施药技术中导航路径识别的需要,该文提出一种基于最大正方形的玉米作物行骨架提取算法。首先对采集到的田间玉米作物行图像进行灰度变换,采用改进的过绿灰度化算法使作物行与背景明显分割开来;然后通过滤波、阈值... 为了满足现代农业精准施药技术中导航路径识别的需要,该文提出一种基于最大正方形的玉米作物行骨架提取算法。首先对采集到的田间玉米作物行图像进行灰度变换,采用改进的过绿灰度化算法使作物行与背景明显分割开来;然后通过滤波、阈值分割得到二值图像;而后对经过预处理后的二值图像进行形态学中的闭运算操作,得到玉米作物行的轮廓;最后利用最大正方形准则提取玉米作物行骨架。为了验证该算法的准确度,对提取的玉米作物行骨架进行直线拟合操作,利用拟合出的中央作物行线与实际导航线偏差的大小来判断骨架提取的精准度。试验结果表明,该算法能保持骨架像素的单一性,对边缘噪声具有很强的抗干扰能力,提取骨架的误差小于5 mm,能够满足玉米对行精准施药的需求。 展开更多
关键词 图像识别 提取 算法 骨架 最大正方形 作物行 玉米 精准施药
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药剂诱导稻飞虱再猖獗及科学用药 被引量:12
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作者 吴进才 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期919-924,共6页
稻飞虱是典型的再猖獗型重大害虫。害虫再猖獗包括生态再猖獗和生理再猖獗,前者主要由药剂杀伤天敌使天敌功能崩溃引起,后者指药剂刺激害虫生殖导致害虫增殖倍数显著增加。刺激稻飞虱生殖的药剂包括大部分有机磷、菊酯类、氨基甲酸酯类... 稻飞虱是典型的再猖獗型重大害虫。害虫再猖獗包括生态再猖獗和生理再猖獗,前者主要由药剂杀伤天敌使天敌功能崩溃引起,后者指药剂刺激害虫生殖导致害虫增殖倍数显著增加。刺激稻飞虱生殖的药剂包括大部分有机磷、菊酯类、氨基甲酸酯类杀虫剂,及一些除草剂和杀菌剂(如井冈霉素、多菌灵)等。通过蛋白质组学、转录组学、基因表达谱分析及基因沉默试验证实化学药剂刺激稻飞虱生殖主要涉及与生殖和代谢相关基因的上调表达,但同一药剂对稻飞虱组团物种产生物种间基因功能生态位分离。这就需要在深入理解化学农药对生态系统中组团物种的正负效应和生殖影响的基础上进行精准用药技术设计。本文综述了一些农药对稻田害虫天敌行为、生殖、捕食功能及稻飞虱生殖影响的机理,并基于同种药剂对稻飞虱组团内不同物种生殖的相反效应,提出稻飞虱多物种共存时的科学用药技术。 展开更多
关键词 稻飞虱 再猖獗 生理生态机制 精准用药
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基于LiDAR的果园对靶变量喷药控制系统设计与试验 被引量:11
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作者 窦汉杰 翟长远 +3 位作者 王秀 邹伟 李琪 陈立平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期11-21,共11页
传统果园喷药方式带来的非靶标区域农药沉积和飘移造成了环境污染,同时农药过量喷施导致农药残留。该研究基于前期获得的果树冠层网格化体积计算方法建立单喷头流量脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制模型,根据果园喷药作业需求... 传统果园喷药方式带来的非靶标区域农药沉积和飘移造成了环境污染,同时农药过量喷施导致农药残留。该研究基于前期获得的果树冠层网格化体积计算方法建立单喷头流量脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制模型,根据果园喷药作业需求建立控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线通讯协议,采用高速摄影方法获得喷头开闭延时补偿距离为96 mm,通过实验室试验确定作业速度1 m/s下的最佳网格宽度为210 mm,融合对靶喷药控制方法研发果园激光对靶变量喷药控制系统,并将该系统搭载在果园喷药机上集成研制果园对靶变量喷药机样机。实验室试验表明,喷头开启滞后距离为19 mm,喷头关闭滞后距离为41 mm。果园试验表明,喷头开启滞后距离为122 mm,喷头关闭滞后距离为185 mm;雾滴沉积密度大于20滴/cm^(2)下,对靶变量喷药的雾滴覆盖率低于30%;在设定试验区域内,连续和对靶变量喷药的农药用量分别为4.53和1.71 L,对靶变量喷药节约药量62.25%。该系统可根据果树冠层位置和冠层体积变化实现对靶变量喷药。本研究将推动果园精准喷药技术的快速发展和应用。 展开更多
关键词 植保机械 激光雷达 果园 精准施药 脉宽调制 对靶
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面向精准喷雾的果树冠层体积在线计算方法 被引量:12
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作者 姜红花 刘理民 +3 位作者 柳平增 王金宇 张晓辉 高东升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期120-129,共10页
针对目前变量喷雾未综合考虑空隙预判及防漏喷的问题,提出了基于空隙预判的果树冠层体积在线计算方法。该方法利用超声波传感器与激光传感器提前46cm探测,获取冠层信息点云图,并剔除空隙及冗余数据进行滤波;同时进行曲线分割、空隙预判... 针对目前变量喷雾未综合考虑空隙预判及防漏喷的问题,提出了基于空隙预判的果树冠层体积在线计算方法。该方法利用超声波传感器与激光传感器提前46cm探测,获取冠层信息点云图,并剔除空隙及冗余数据进行滤波;同时进行曲线分割、空隙预判,沿喷雾机行进方向离散分割冠层,并制定针对空隙的防漏喷决策。试验表明:采用融合式传感器阵列及防漏喷策略,防漏喷效果最佳,但存在喷施过量的问题。相比普通融合式传感器阵列,改进后的融合式传感器阵列,在连续型密集果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低6.95%、3.85%和升高4.40%,沉积量分别降低11.11%、8.33%、3.57%;在纺锤型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低27.08%、30.37%、18.55%,沉积量分别降低64.71%、60.87%、40.38%;在单株型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低18.44%、26.26%、15.54%,沉积量分别降低40%、42.43%、41.46%。 展开更多
关键词 精确喷雾 果树 冠层体积 点云图 空隙预判 在线计算
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精准施药机器人关键技术研究进展 被引量:11
16
作者 刁智华 刁春迎 +3 位作者 魏玉泉 毋媛媛 钱晓亮 刘玉翠 《农机化研究》 北大核心 2017年第11期1-6,共6页
精准施药机器人是在及时获取作物病害信息的基础上,对病害部位进行准确的定量衡量,并根据其差异性采取变量施药,实现按需施药。精准施药机器人关键技术包括有针对性的作物病害识别技术、精准施药技术及自主行走技术,自主行走是基础,病... 精准施药机器人是在及时获取作物病害信息的基础上,对病害部位进行准确的定量衡量,并根据其差异性采取变量施药,实现按需施药。精准施药机器人关键技术包括有针对性的作物病害识别技术、精准施药技术及自主行走技术,自主行走是基础,病害检测和精准施药是核心。根据目前的研究进展,综合阐述了精准施药机器人的技术分类及应用,总结了现有技术的局限性及重点需要解决的问题,并提出了未来精准施药机器人的发展方向。 展开更多
关键词 机器人 精准施药 病害识别 图像处理
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可移植的对靶喷雾控制系统设计与试验 被引量:6
17
作者 张美娜 吕晓兰 雷哓晖 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1182-1187,共6页
为解决果园传统风送喷雾机连续喷雾在果树间空隙引起无效喷雾的缺点,本研究设计了一种可移植的对靶喷雾控制系统,该系统采用3个单激光传感器探测靶标,PLC控制器依据传感器信号的逻辑运算控制相应的电磁阀通断,实现对靶喷雾、间隙不喷雾... 为解决果园传统风送喷雾机连续喷雾在果树间空隙引起无效喷雾的缺点,本研究设计了一种可移植的对靶喷雾控制系统,该系统采用3个单激光传感器探测靶标,PLC控制器依据传感器信号的逻辑运算控制相应的电磁阀通断,实现对靶喷雾、间隙不喷雾的功能。由于激光传感器光束较细,树冠内空洞和枝叶间空隙会导致单点对靶喷雾系统中电磁阀频繁开启,为此,本研究提出线性对靶喷雾控制方法。同时,在喷雾系统延时时间基础上引入提前延后时间,保证雾滴完全覆盖靶标。以主干形靶标为探测对象,以3WGF-300C型果园风送喷雾机为搭载平台进行试验,靶标株距为1.5 m,喷雾压力为1×10~5Pa,喷雾机行驶速度为0.48 m/s时,试验结果表明,相对连续喷雾作业方式,单点对靶喷雾作业方式能够节省55%的喷雾量,线性对靶喷雾作业方式能够节省37%的喷雾量;单点对靶喷雾作业上、中、下区域电磁阀分别平均通断44次、57次与40次,线性对靶喷雾作业各电磁阀平均通断20次。综合考虑系统喷雾量和系统稳定性,线性对靶喷雾作业方式在节约37%用药量的前提下大大减少了电磁阀的通断次数,能够降低系统故障率。 展开更多
关键词 果园 喷雾机 对靶喷雾 精准施药
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农药精确喷雾智能决策支持系统的设计 被引量:6
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作者 孙松平 郑加强 周宏平 《南京林业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期25-28,共4页
将智能决策支持系统与农药精确对靶喷雾技术有机结合起来,研究并集成了农药精确喷雾智能决策支持系统,为实现农药精确喷雾提供智能决策。在对系统目标、系统功能、系统结构分析的基础上,通过ID3算法对农药喷洒进行归纳,构建了PPSIDSS喷... 将智能决策支持系统与农药精确对靶喷雾技术有机结合起来,研究并集成了农药精确喷雾智能决策支持系统,为实现农药精确喷雾提供智能决策。在对系统目标、系统功能、系统结构分析的基础上,通过ID3算法对农药喷洒进行归纳,构建了PPSIDSS喷雾决策树。 展开更多
关键词 农药 植保机械 精确喷雾 智能决策支持系统
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基于农药喷施溯源的精准变量喷药监控系统设计与试验 被引量:1
19
作者 翟长远 张焱龙 +3 位作者 邹伟 宋健 韩长杰 窦汉杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期160-169,共10页
针对现有大田精准施药系统主要以药量变量控制为主,缺乏农药喷施作业数据远程监测与溯源管理等问题,本文设计了基于农药喷施溯源的精准变量喷药监控系统,可实现农药精准变量喷施,作业地块、作业时间、作业面积、农药种类与配比、喷施药... 针对现有大田精准施药系统主要以药量变量控制为主,缺乏农药喷施作业数据远程监测与溯源管理等问题,本文设计了基于农药喷施溯源的精准变量喷药监控系统,可实现农药精准变量喷施,作业地块、作业时间、作业面积、农药种类与配比、喷施药量、喷雾压力、实时流量和作业速度等信息的在线监测、实时显示和溯源管理。基于该系统分别开展了施药量计算精度、作业面积计算精度、物联网数据传输稳定性、变量调控系统动态响应、变量调控精度和农药喷施均匀性等试验。试验结果表明,北斗定位测速最大误差为1.33%,平均误差为0.82%,施药量计算误差为1.73%,作业面积计算误差为2.61%,数据丢失率为3.51%;速度连续变化下系统稳定调节时间为4~5 s;不同设定施药量和作业速度下,变量调控精度误差为2.45%;雾滴沉积点密度大于20滴/cm^(2)下,在喷雾机行走和喷雾方向上的喷雾覆盖率变异系数均小于10%,满足精准变量作业要求。本研究可在实现药量变量调控下对农药喷施数据进行溯源管理,为后续开展大田作物农药残留风险评估提供支撑。 展开更多
关键词 喷杆喷雾机 精准施药 变量控制 远程监测 溯源管理
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基于双路控制的农田精准喷药处方优化试验
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作者 赵浣旻 李亚芹 +3 位作者 李志博 刘兆光 蒲岩岩 邱新伟 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第6期113-118,共6页
自精准农业技术开展以来,精准喷药作为精准农业关键技术之一,是一直以来研究的重要问题。为进一步研究精准喷药,提出基于双路控制的分区宽度变量喷药方法,并搭建农药精准喷洒试验台,对比例电磁阀控制下喷头的有效喷幅进行测量试验。试... 自精准农业技术开展以来,精准喷药作为精准农业关键技术之一,是一直以来研究的重要问题。为进一步研究精准喷药,提出基于双路控制的分区宽度变量喷药方法,并搭建农药精准喷洒试验台,对比例电磁阀控制下喷头的有效喷幅进行测量试验。试验发现,在PWM占空比大于60%时有效喷幅与理论值喷幅误差小于20%,具有可参考性。试验时,根据有效喷幅对喷药处方图的分区宽度进行选择,以0.5 m、0.75 m、1 m作为试验参数。根据选择的参数设计以喷雾高度、移动速度、分区宽度为因素的正交试验,得到回归方程,并通过残差分析检验模型的正确性。试验得到参数优化区域为:喷雾高度1.5 m、行进速度0~0.5 m/s、分区宽度0.7~0.9 m。田间试验发现,采取优化的分区宽度进行喷药比常规喷药方式节省23%的药量,同时有效覆盖率可达90.7%。 展开更多
关键词 精准喷药 双路控制 优化试验 处方图
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