新型六行水田除草机的设计

针对水田机械除草作业效率低、除草过程中伤苗率高、化学除草容易引起的环境污染及水稻品质下降等问题,研制了一款六行水田除草机。该机由3.8kW汽油机提供动力,工作幅宽为1.8m,一次作业可覆盖6行栽植行宽为0.3m的水稻,并配备了执行机构摆动块。作业前,根据操作者身体情况调节摆动块,使机器重心达到适宜的位置,并可根据杂草高度利用摆动块调节浮筒高度,使整机满足除草深度的农艺要求。此外,根据水田土壤特性和现有除草部件的特点,除草机构旋转时对土壤及杂草根部的剪切作用、翻耕作用使杂草脱离土壤,在碾压轮的作用下完成压碎与掩埋,从而实现中耕除草作业。以除草率和伤苗率为试验指标开展田间试验,结果表明：新型六行水田除草机在前进速度为0.9m/s、除草深度为6cm的条件下,除草率可达94.4%,伤苗率仅为3.6%,满足水田中耕除草的农艺要求,可为水田机械除草提供一种新方法。     

水田机械除草技术的研究现状与发展趋势

针对目前化学农药对环境造成严重破坏和水稻有机种植劳动强度过高等问题,笔者对比分析了国内外的水田除草机械,对目前水田机械除草的除草部件类别进行整理,探讨了目前水田机械除草所存在的问题,并对水田机械除草技术进行展望,提出水田除草技术应以更高的除草效率、更低的伤苗率为目标,向智能化、集成化、仿生化和多技术交叉融合发展.     

水田机械中耕的新探讨

近些年来水稻秧田的除草剂代替了中耕除草机,提高了除草的效率,每年可节省1．5亿人工,但是污染了环境,而且对大米安全和人们的健康带来了威胁。近几年一些发达国家又开始重视水田机械中耕除草作业。日本2008年动力中耕除草机产量超1万台,我所也进行水田动力中耕机研制和试验,经过试验研究结果表明,水田进行机械中耕作业对增产有效果。     

高效型水田行-株间同步机械除草装置设计与试验

为了有效去除水稻行间、株间杂草,提高机械除草的作业效率,研制了一种高效型水田行-株间同步机械除草装置。该装置与水田插秧机底盘配套,分别配备株间和行间除草部件,可同时对株间、行间杂草及土壤进行剪切、翻耕,并采用二级仿形机构配合除草部件完成作业。田间试验结果表明:影响除草率和伤苗率的主次顺序均为前进速度除草轮类型;随着机具前进速度增加,除草率和伤苗率均先降后升。综合试验结果表明:伞状除草轮(A)平均除草率最高,在0.7m/s和1.0m/s前进速度下,株间平均除草率为74.6%,整机平均除草率为83.6%,平均伤苗率为1.6%,符合水稻田机械除草作业的技术指标。     

基于WiFi通信的玉米除草机器人结构设计与试验

针对目前玉米除草机器人除草率低、伤苗率高的问题,设计一种基于WiFi通信的玉米除草机器人。该装置包括除草机器人本体、大功率WiFi中继器和控制端,控制端为手机,可通过无线WiFi向除草机器人传输控制指令。除草机器人本体包括小车主体、轮动装置、机械臂以及末端执行组件,机械臂末端执行组件为人字形结构转盘,由锯齿圆形刀片、合金抓手、针型喷雾头组成。末端执行组件采用刀片机械除草加除草剂化学喷雾的方式,在机械除草完毕后喷洒除草剂。基于ARM11和STM32实现玉米除草机器人的控制,通过摄像头自动识别杂草位置,经ARM11主控板处理分析后,向各个STM32从控制板发送指令,由STM32从控制板完成对除草机器人各个部件的控制,也可由手机控制端通过大功率WiFi中继器发送控制指令,实现对除草机器人各个部件的手动控制。在土槽实验室进行正交试验,试验结果表明,该装置在工作速度为0.6 m/s、除草深度为30 mm的条件下,平均除草率为94.9%,平均伤苗率为1.9%,具有较好的作业性能,智能化程度高,可以为农业除草装置的后续研究提供参考。     

稻田株间除草弹齿齿形及安装方式分析与试验

水田机械除草技术是提高稻米品质的一项重要生产技术,在水稻生长过程中进行机械除草作业,既去除杂草同时又实现了稻田的中耕管理,降低了长期以来化学除草带来的负面环境影响。目前,稻田机械除草技术在对行间杂草去除方面的研究较为成熟,株间杂草去除成为重点的研究方向。为此,设计了一种株间除草关键部件(即除草盘),并对除草盘上弹齿齿形进行了选型,对弹齿安装方式进行分析。按照确定的结构制造了除草盘,进行了室内土槽试验,表明该种形式的除草盘具有较好的除草效果。     

机械除草技术研究现状及作业模式选择

【目的】通过研究机械除草技术现状和作业模式选择,为机械除草技术的改进和完善提供一些参考。【方法】通过查阅资料、电话访谈、调查研究等多种方式相结合的方法,介绍了机械除草技术的基本原理、分类及现状,并且分析机械除草作业模式的应用案例。【结果】通过分析机械除草作业影响因素,关系着机械除草作业模式的选择与设计。【结论】机械除草作业模式具有高效、省力等优点,需要根据不同的农作物种植模式和土壤条件进行调整和应用,也应该结合其他农业技术措施进行综合应用。     

大豆机械除草技术发展现状及对策建议

大豆除草技术的发展,为减少大豆的草害,提高大豆田的产量和质量有举足轻重的作用。通过调研和查阅相关资料,总结提出了大豆除草的几种方法：大豆化学除草剂技术、大豆人工除草技术和大豆机械除草技术。提出了大豆除草技术存在问题,分析后,提出了相应的对策,并且从政策上助力智能化大豆除草机发展、化学污染减量化和培养大豆除草技术相关的技术型和管理人才等方面提出合理化建议。未来除草技术的趋势更趋向于智能除草机器人技术,机械化与智能化的有机结合,会更加促进农业大豆除草现代化技术的发展。     

智能除草收草机设计

目前，除草作业以人工为主，效率低且劳动成本高，为了解决现代农业中农药残留、铲除杂草不彻底、杂草易再生等问题，研究设计了一种智能除草收草机。该文对智能除草收草机总体结构进行设计分析，主要包括机架、除草结构、铲草过滤结构和收集结构等。除草结构包括推草和割草两部分，此部分是将杂草进行铲除；铲草过滤结构是将杂草铲起并进行过滤；收集结构是将过滤后的杂草进行收集。该机械的设计可有效替代化学除草方式，减少化学药剂残留，符合绿色农业的发展要求，适宜推广应用。     

果园株间机械除草技术研究进展与分析

传统的果园除草机主要进行行间除草,但果树株间为非连续区域,株间机械除草难度较大。果园株间除草机可对果树行间和株间同时进行除草,作业效率高,除草彻底。为此,主要对近年来国内外株间除草机研究现状进行介绍,对避障装置、除草装置、驱动方式、工作速度等几个关键技术进行分析和比对,强调高效稳定的避障装置是果园株间除草机的核心。在此基础上,提出了果园农机、农艺与信息技术深度融合发展,研究了高效稳定的避障装置。结果表明:小型化模块化设计将是果园株间除草机的未来发展趋势,适应稳定作业要求的株间避障技术和高速、高效的机械除草技术,是我国果园株间机械除草的研究重点。     

智能化作物株间机械除草技术分析与研究

非化学除草方式是生产有机农产品的前提,传统的机械中耕除草技术可有效去除行间杂草,但株间杂草密集度大且分布区域不连续,目前以人工除草为主,效率低且劳动成本高。机械除草作为化学除草的有效替代,除草高效且无化学药剂残留,符合绿色精准农业的发展要求,引起国内外众多学者的关注。为此,介绍了传统除草技术及株间除草技术的现状,重点介绍了国内外株间除草装置的关键部件与智能化系统,并分析比较了各种除草技术的优势与不足,最后对智能化作物株间机械除草技术作了总结和展望。     

复合式水稻田除草机的设计与试验

为了有效灭除行、株间杂草,减少伤苗率,降低化学除草剂的投入量,研制了一种复合式水稻田除草机。该机与12k W水田拖拉机后悬挂配套,分别配备行间机械除草部件与株间除草剂喷施系统,通过机械除草部件对土壤及杂草的剪切、翻耕作用以及喷施选择性除草剂共同完成除草作业。田间试验结果表明:除草效果最佳组合为机具前进速度为0.6m/s,除草轮入土深度为6cm。由综合试验结果可知:该机平均除草率为86.7%,单位面积雾滴沉积数为35.1滴/cm2,符合机械除草与喷雾除草作业质量的要求。     

免耕水田化学除草技术研究

近些年来水稻免耕栽培技术已经大面积推广,但是草害问题却一直未能得到很好的解决,免耕水田杂草的残存量、发生量很大.危害较重.通过大量的田间调查和试验研究,基本摸清了免耕水田杂草的发生特点及其化学除草技术,包括水稻抛秧除草技术、移栽稻田化学除草技术、水稻直播田除草技术、中期杂草防除技术.     

麦田化学除草技术应注意的几个问题

随着农民科技素质的提高和科学技术的进步,麦田化学除草面积越来越大,除草剂品种越来越多,农民对化学除草剂的依赖性越来越强。指出麦田化学除草中存在的几个问题,并详细阐述了化学除草应抓好的5个环节,为麦田化学除草提供技术指导。     

新型田间智能除草机器人设计

为提高田间除草机械化水平,提高除草作业效率,设计一种能够自动识别除草的智能田间除草机器人。该机器人采用轮式驱动,以STM32F103C8T6微控芯片为控制核心,基于LabVEW软件平台开发了视觉识别系统,可根据不同的地形特征设计行走路线,对杂草进行精准定位,实现机器人移动与除草功能,并能通过智能手机进行控制。采用垄间作业模式对不同农作物进行除草试验,结果表明：机器人的平均杂草识别率为95%,平均杂草清除率为83%,较之于以往研究提升了8%。能够应用于不同田间除草作业。     

射流式水田株间除草装置设计与试验

针对水田株间除草作业劳动强度大、株间除草率低、易损伤秧苗等问题,提出一种水射流除草方法,以此设计了一种射流式株间除草装置。首先通过理论分析与参数计算确定了射流倾角为31°,喷嘴直径为0.004mm,运用动量守恒定理、粘性流体力学和土力学原理进行分析,建立了喷嘴临界破土压力模型,得出喷嘴临界破土压力为0.53MPa。进行水稻根系抗冲断极限水压试验,确定了喷嘴出口压力上限为1.5MPa。进行台架试验,选取装置前进速度和喷嘴出口压力为试验因素,以除草率为试验指标,采用二次正交旋转组合设计,建立了试验指标与影响因素回归模型。运用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据分析并进行验证试验,结果表明,当装置前进速度为0.3m/s,压力为1.5MPa时,除草率为90.62%。满足水田机械除草作业农艺和技术要求。     

除草机器人机械臂运动分析与控制

研究了基于直接施药方法的除草机器人,计算机从地面图像中识别杂草目标,通过伺服控制器控制机械臂动作,末端执行器切割杂草并涂抹除草剂。本文着重分析了机械臂运动学问题,求得其逆解。进而转换成机械臂控制参数,并加以修正,软件编程实现机械臂的精确控制。     

凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置设计与试验

为满足我国北方玉米苗间机械除草作业需求,设计了一种凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置,阐述了除草装置的总体结构与工作原理,对其关键部件凸轮摇杆机构和除草刀进行参数化设计,通过对除草装置避苗过程的运动和受力分析,得到影响其作业效果的主要因素及各因素的取值范围。以前进速度、弹簧刚度和除草刀转速为试验因素,以除草率、伤苗率为试验指标,在室内土槽中进行L9(34)正交试验,以考察试验因素对除草装置工作性能的影响。结果表明,各因素对指标影响的主次顺序为弹簧刚度、前进速度、除草刀转速;最优水平组合为弹簧刚度60 N/mm、前进速度0.6 m/s、除草刀转速130 r/min。以最优水平组合进行验证试验,结果为除草率89.8%,伤苗率2.1%,证明其具有较优的作业性能。     

基于直接施药方法的除草机器人

研究了控制农田杂草的直接施药方法,并研制了基于该方法的除草机器人。计算机从摄像头采集的地面图像中识别出杂草目标,然后通过伺服控制器来控制机械臂动作,末端执行器切割杂草并涂抹除草剂。田间和温室的化学除草试验表明,利用直接施药方法,极其微量的药物即可除掉杂草。该研究减少了除草剂用量并消除雾滴飘移现象,保护了生态环境。     

担架式机动喷雾机使用中的问题分析

2007年扬中市引进高效植保机械担架式机动喷雾机,进行农业病虫害防治和化学除草.通过使用,该机使用性、雾化程度、水平程度、吸水高度和喷洒均匀度基本满足农业病虫害防治和化学除草要求,并且具有一定的作业效率.