果园喷雾机器人靶标探测与追踪系统
2021-08-04江世界马恒涛杨圣慧苏道毕力格郑永军
江世界,马恒涛,杨圣慧,张 超, 苏道毕力格,郑永军,2,3※,康 峰
(1. 中国农业大学工学院,北京100083;2. 现代农业装备与设施教育部工程研究中心,北京100083; 3. 中国农业大学烟台研究院,烟台264670;4. 北京林业大学工学院,北京100083)
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病虫害防治工作是整个果树管理作业中重要的环节,随着季节变更、气候变化,每年喷药8~15次,其工作量约占整个果树管理工作量的30%,果园植保技术主要包括地面植保技术和航空植保技术,地面植保技术可分为人工施药技术、传统风送施药技术和精准施药技术等[1-2]。
风送施药技术能够改善雾滴雾化性能,有效提高作业效率,得到了广泛研究和应用。但是传统风送施药机的喷头布置多采用固定安装方式,常见有固定圆环式[3-5]、喷杆式[6-7]、门式[8]、组合圆盘式[9]等,喷头位置不能随意调整,容易造成无效喷施和雾滴脱靶飘移,农药浪费严重。随着技术的发展,对靶[10-12]、仿形、变量[13-14]等精准施药技术快速发展,将传统连续喷雾模式变为间歇性、变量喷雾模式,为提高农药利用率,减少环境污染提供了一种途径[15-17]。马驰等[18]研制一种丘陵山地柑橘果园多方位自动喷药装置,能够根据检测的果树冠层轮廓自动切换喷药模式,设计竖直喷药、45°倾斜喷药和对地喷药等不同模式,提高了对不同果树适应性;Osterman等[19]提出一种基于激光雷达的多关节风送喷雾机,并设计喷雾机构定位算法,能够根据果树冠层特征自动调整喷头方向和位置,实现定向仿形喷雾;张晓辉等[20]设计了履带自走式果园定向风送喷雾机,可根据果树长势调整喷头喷雾角度,实现定向仿形喷雾,试验表明定向喷雾变异系数降低55.3%;……
