一种无人驾驶水稻中耕除草机及其作业方法
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-11-17 11:57:31
华南农业大学齐龙研究团队针对水稻中耕除草机及其作业方法,研究了一种无人驾驶水稻中耕除草机及其作业方法。该除草机除草机具有操作方法简单、科学合理、除草作业效果好、伤苗率低、减少农民劳动强度和保护环境的特点。本发明公开了一种无人驾驶水稻中耕除草机及其作业方法,所述除草机由动力系统、行 株间除草装置、自动导航驾驶系统组成;所述自动导航驾驶系统由三部分组成:定位系统、控制系统以及车载电脑;所述除草机具有操作方法简单、科学合理、除草作业效果好、伤苗率低、减少农民劳动强度和保护环境的特点。
针对现有水稻机械除草机具如乘坐式水田除草机是由人工操作、驾驶的,在机具作业时易存在对行不准导致伤苗率增高的问题,本发明解决了除草作业时伤苗率高、对行不准确的技术问题以及农村劳动人口转移,越来越多的年轻人外出打工,农村劳动力急剧缩减的问题。本发明不仅能代替人工驾驶水稻中耕除草机,解决了无人驾驶除草机的技术问题,降低农民劳动强度;可快速对行作业、提高除草效率,减少水稻伤苗率,促进农业稳定发展。
除草机包括动力系统、行-株间除草装置、自动导航驾驶系统;所述动力系统包括车架、水田轮及车架上用于驱动车体行进的动力装置、传动装置、转向装置和液压抬升装置;所述自动导航驾驶系统由三部分组成:定位系统、控制系统以及车载电脑;所述定位系统由北斗高精度接收机、卫星天线组成;所述控制系统由工控机、电动方向盘、推杆电机、遥控器组成,负责接收车载电脑传输过来的信号指令,对整个除草机进行控制;所述工控机用于控制电动方向盘的旋转以及推杆电机的伸缩,工控机通过控制液压电磁阀来控制液压抬升装置的升降,从而达到升降除草装置的目的;所述车载电脑用于导航系统的路径规划,对定位系统反馈来的位置信息与预设的位置信息进行对比分析,然后生成控制指令来修正除草机实时位置与预设位置的误差,将指令发送到控制系统中;同时,车载电脑可以显示除草机当前作业姿态、预行驶路径以及设置导航系统参数,自动计算已作业面积,并以图形化显示,减少重复作业,提高作业效率。
无人驾驶水稻中耕除草机是一种利用先进的自动化技术和人工智能算法来进行水稻田间除草的机器设备。它结合了无人驾驶技术和高精度的北斗定位,能够自主地在水稻田中进行作业,高效地去除杂草,优化水稻种植环境,提高农作物产量和质量。
无人驾驶水稻中耕除草机的应用前景非常广阔。首先,它可以代替传统的人工除草方法,减轻农民的劳动负担。相比于人工除草,无人驾驶机器可以连续工作,不受时间和劳动力的限制,大大提高了作业效率。
其次,无人驾驶水稻中耕除草机的作业准确性非常高,针对杂草进行除草,避免误伤水稻。这种精确的操作可以提高农作物的生长环境,减少杂草对水稻的竞争,最终提高水稻的产量和质量。
总的来说,无人驾驶水稻中耕除草机在提高农作物产量、减轻农民劳动负担和优化种植环境等方面具有广阔的应用前景。随着技术的进步和成本的下降,相信它将在农业领域发挥越来越重要的作用,为农业现代化和可持续发展做出贡献。
华南农业大学齐龙研究团队主要从事智能农业装备的基础理论及关键技术的研究工作,系统地开展了农机-土壤-作物系统互作的基础理论和模型构建研究,尤其是在应用离散元模拟种子萌发出苗方面开展了开创性研究工作,得到了国际同行的认可;服务三农,产学研合作开发的水稻智能机械中耕除草装备(2022中国农业农村重大新技术新产品新装备)、水稻侧深施肥装备、水稻精密育秧播种装备、水稻营养及病虫害检测系统、水稻智能考种装备在多省市农业生产中推广应用,部分机型实现了国产产品替代,产生了良好的经济、社会和生态效益。
利用水稻高效中耕机械除草技术可有效解决施用除草剂对水田环境污染的问题。一方面通过机械除草替代化学除草,消除除草剂对生态环境、食品安全和人类生存环境带来潜在的危害,改善水田生态环境,提高水稻的品质;另一方面机械除草期通常选在水稻的分蘖期,利用除草部件对杂草以及泥土作用,不但能防除杂草,还能疏松泥土、增加泥土含氧量,加快分解泥土的中有机肥,进而增加水稻根系对养分的吸收,促进水稻分蘖,提高水稻产量,节约肥料,保护土壤,实现了农业生产的可持续发展。
在田间示范过程中,采用水稻高效中耕机械除草技术平均除草率达到了84.2%,平均伤苗率为2.7%,达到了较好的除草效果。同时,使用机械除草机可以有效减少使用除草剂一次,每亩可以节约成本38元。经过机械除草后,田间泥土经过了一个中耕的过程,水稻根系更加发达,提高了肥料利用率,能有效提高产量。经过实收测产,每亩可提高产量约8公斤。
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