环境友好型农药喷施机械研究进展与展望

在农林病虫害防治中,化学方法仍占主导地位,化学农药施用不当会引起农药浪费、环境污染和农药残留等问题。为此,本文阐述了国内外对农药雾化、在线混药、可变量控制、仿形喷雾、雾滴飘移控制、静电喷雾、智能对靶喷雾集成等关键技术的研究概况;综述了防飘移喷雾机、仿形喷雾机、喷杆喷雾机、杂草防除机械、果园喷雾机、智能喷雾机等6类典型地面植保机械的发展概况,以及包括植保无人机及其关键部件在内的典型航空植保机械的研究发展水平;提出了环境友好型农药喷施机械"绿色环保、精确高效"的研究理念,以及开展植保机器人与专用植保机械(植保机器人及其阵列、专用植保机械)研发、航空施药机具与植保无人机研究、智能物联农药喷雾系统(病虫草害靶标智能监测识别与防治预警系统、无线物联智能植保信息传输系统、立体智能协同农药喷雾系统)研究和植保机械关键技术(新型喷头及在线混药、智能化载运平台)研究等总体发展建议。     

山东省果园植保机械发展历程与展望

果园的机械化始于植保化,果园植保是各项果园管理作业中机械化水平较高的。本文综述了山东省40年来果园植保机械从手动喷雾机器逐渐发展为智能化喷雾机械的发展历程,针对我省果园的生产发展实际,提出了果园植保机械未来的发展思路与展望。     

连栋温室分段变距喷雾机器人设计与试验

针对国内连栋温室缺乏植保喷雾机、机械走直定位与换轨转向精度低等问题,设计了一种连栋温室分段变距喷雾机器人,在实现无人化喷药的同时提高作业精度。为满足连栋温室机械作业路轨结合、精准切换的要求,提出一种通用型移动底盘,并确定其关键设计参数;为减少底盘上下轨时的偏移量,设计轨上矫正装置,通过分析计算及试验验证,确定其安装余量为4 mm;针对底盘对轨误差大的问题,提出一种二维码融合陀螺仪及光电传感器双向垂直寻迹的路面关键点定位与转向控制方法。设计分段变距喷雾装置,提出一种丝杆滑台驱动的喷杆变距方案,分析校验其驱动参数以满足工作要求;基于滚针轴承设计喷杆辅助防抖装置,减小因喷杆剧烈抖动带来的滑台与喷杆损伤。开发底盘运动及分段变距喷雾控制系统,实现喷雾机器人在连栋温室内的全程自动化作业。最后,对样机进行底盘性能与喷雾效果试验。底盘作业时直线行走与对轨误差平均值分别为4.8、5.8 mm,满足控制精度要求;避障距离为34 cm,满足安全性要求;防抖装置的安装使喷杆行进方向的抖动量从-1°～1.3°降低到±0.4°内,喷头方向的抖动量从±0.5°降低到±0.3°内,防抖效果显著;分段变距喷雾作业后,盛...     

自走底盘式拖拉机的控制系统优化研究

随着农业生产规模的扩大,拖拉机在农业生产中的应用逐渐广泛,但传统拖拉机智能化程度低,存在环境适应性差、作业效率低等诸多问题,导致农业生产效率低、产能不足。为克服这一难题、改进农业生产方式,设计了一种自走底盘式拖拉机。通过引入单片机技术,完成了自走底盘式拖拉机的总体结构设计;对控制系统的硬件方案进行了优化设计,完成了拖拉机控制系统的硬件选型、模块设计;通过分析拖拉机控制系统的功能需求,完成了其软件流程设计。最后,通过实验验证了自走底盘式拖拉机的控制系统的安全性和稳定性,结果表明:该控制系统能够对拖拉机的行走速度进行精确控制,通过远程控制和监控可以提高拖拉机的环境适应性,从而大大提高了劳动生产效率,具有较大的推广价值。     

丘陵山地小型稻麦联合收割机转速控制系统研制

转速控制系统是机械设备运转的主控单元,也是稻麦联合收割机的核心构成部分,设计智能型转速控制系统是增强设备性能的关键。为此,以单片机AT89C51作为控制器,对机械转速控制系统进行了设计,研发了一种新型转速控制模块,旨在实现稻麦联合收割机自动化控制。     

基于CAN总线的分布式农业温室控制系统设计

为实现农业温室生产过程的智能化监测和控制,设计基于CAN总线的分布式农业温室控制系统。系统由数据采集模块、温室控制器模块、开关量控制模块和监控中心组成。硬件设计以单片机为核心,根据各模块的功能设计相应的外围电路,采用CAN总线技术实现模块间的组网通信。软件设计主要包括监控中心的上位机软件和各模块的下位机软件,其中下位机软件依据CAN总线的协议规范自定义应用层协议。实验结果表明,该系统性能稳定,可扩展性强,能够满足现代化农业温室的智能监测和控制需求。     

自控式植保喷雾机械的研制

自控喷雾机械是绿色农业实施的一个重要农业机械。本文针对田间施药浪费严重的现象,设计了自控式植保喷雾机械。该机械采用直流电机PWM技术和液压技术,研究植保机械的自动升降喷杆、按程序在田间自动行走、转向和喷雾等功能,得到比较满意的自控式植保机械,同时提高了植保机械的自动化水平。     

四轮驱动四轮转向自动驾驶底盘的电控系统设计

为了提高植保机械作业精度、降低驾驶员操作难度,设计了一种高地隙全液压四轮驱动四轮转向自动驾驶底盘。本文介绍了底盘的整体结构,重点阐述了电控系统的结构与工作原理。该电控系统以EPCS-8980为上位机、DSP56F805信号控制器为核心、基于CAN总线进行通讯,行车状态参数采集器接收各传感器采集的行车参数信息,并通过CAN总线发送到车载电脑和行车控制器,行车控制器根据车载电脑指令和各传感器参数,按照行车控制模型生成控制指令,并通过各电磁阀独立控制4个液压马达和4个转向油缸,实现底盘的行车控制。同时,对电控系统进行了测试,测试结果表明:该电控系统实现了对液压元器件的控制,保证了其运行的可靠性,可满足实际作业要求,同时该电控系统也可用于通用自主移动平台上。     

南疆红枣枣园喷雾机控制系统的设计

为实现通过控制直流电机,达到调节枣园喷雾机喷杆机架垂直高度与水平距离、控制喷雾压力与行走速度、以适应南疆地区红枣枣园喷雾作业要求的目的,从硬件和软件两个方面,设计了一种以STC89C52单片机为核心的遥控电机控制系统,并进行仿真与测试。结果表明:软件与硬件电路连接合理,程序运行稳定可靠,可以实现5台电机的调速转向控制,满足系统设计要求。     

基于GSM的报警控制系统设计

介绍了基于GSM短消息的报警控制系统的工作原理及部分硬件、软件设计方案。该系统由STC89C52单片机为核心作为控制模块,由GSM无线通信模块、传感器数据信息采集模块和继电器控制模块组成。通过传感器采集相关信号,经电压比较器模块转换成单片机可处理的数字信号,该信号通过GSM短信模块,以短消息形式把报警情况反映到手机上。通过手机向GSM模块发送短消息,可控制单片机作出相应的动作,控制继电器的开合,从而实现对各种电器的远程控制。