| 树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验 |
| |
| 引用本文： | 陈子文,胡宗锐,熊扬凡,王沛,余永,彭淼,杨明金.树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验[J].农业工程学报,2023,39(3):23-32. |
| |
| 作者姓名： | 陈子文 胡宗锐 熊扬凡 王沛 余永 彭淼 杨明金 |
| |
| 作者单位： | 1. 西南大学工程技术学院，重庆 400715;;2. 西南大学食品科学学院，重庆 400715;;3. 重庆工业赋能创新中心有限公司，重庆 401120; |
| |
| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2018YFD0700603-1）；重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（cstc2021jscx-gksbX0013） |
| |
| 摘 要： | 针对树冠横切面形状引起施药机喷头与树冠间距发生动态变化从而导致树冠内、外和两侧、中部等区域喷药量不均匀、较多药液喷洒在无效空间区域的问题，该研究提出一种基于激光雷达树干定位的树冠环绕式仿形对靶喷药方式。首先，基于喷头环绕树冠的运动需求，设计对称交叉布置的两自由度仿形机构，并建立喷头运动学模型，采用基于二环PID算法对喷杆伸缩和喷头旋转进行精准控制，通过匹配施药机前进速度实现喷头半圆和多边形轨迹仿形控制；然后采用平面激光雷达对树干高度的水平面进行扫描，提出基于DBSCAN(dnsity-based spatial clustering of applications with noise)密度聚类和3点树干形状拟合的树干动态识别和定位方法；再次，在FreeRTOS框架下搭建双层控制系统，对树干定位感知、动态喷头仿形轨迹控制、数据通信和操控交互等多任务进行并行处理，实现基于激光雷达树干位置信息的喷头动态伺服仿形控制。最后，以雾滴沉积量、雾滴密度、药液覆盖率和雾滴体积中值直径作为量化指标，在树冠不同区域布置10个检测点，对环绕式和定距施药开展6组对比试验。雾滴结果表明，树干纵向和横向定位误...
|
| 关 键 词： | 精准农业 喷雾 仿形 果园施药机 树冠环绕 树干定位 伺服控制 |
| 收稿时间： | 2022/10/4 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/12/26 0:00:00 |
Design and test of the canopy wrap-around profiling-to-target sprayer for orchards |
| |
| CHEN Ziwen,HU Zongrui,XIONG Yangfan,WANG Pei,YU Yong,PENG Miao,YANG Mingjin.Design and test of the canopy wrap-around profiling-to-target sprayer for orchards[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(3):23-32. |
| |
| Authors: | CHEN Ziwen HU Zongrui XIONG Yangfan WANG Pei YU Yong PENG Miao YANG Mingjin |
| |
| Institution: | 1. College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China;;2. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China;;3. Chongqing Industry Empower Innovation Center Ltd., Chongqing 401120, China; |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | precision agriculture spraying profiling orchard sprayers canopy wrap-around trunk positioning servo control |
|
| 点击此处可从《农业工程学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《农业工程学报》下载免费的PDF全文 |
|
