摘要：以3WQF120-12型单旋翼油动植保无人机为研究对象,采用正交试验设计,对无人机防治小麦蚜虫的主要作业参数(作业高度、作业速度和喷施流量)进行优选。结果表明,小麦冠层上部、中部、底部均以作业高度1 m,速度3m/s,喷施流量1.7 L/min时雾滴沉积密度最大,分别为48.21、21.97、5.42个/cm2。极差分析结果显示,影响小麦上部、中部和下部雾滴沉积的因素主次顺序分别为:B(作业速度)C(喷施流量)A(作业高度)、ABC和ACB。药后第1天,作业速度和喷施流量均对小麦蚜虫防效具有显著影响,较优组合为高度1 m、速度3 m/s,喷施流量1.7 L/min,防效达61.08%;药后第3天,只有喷施流量对防效有显著影响,同样以前述组合处理的防效最高,达82.62%,与人工背负式电动喷雾器施药处理防效相当。在该组合参数下,3WQF120-12型单旋翼油动无人机的的作业效率约22.16 hm2/d。

摘要：设计了基于HMM的语音识别处理算法,分析了植保无人机的结构与工作原理,并利用改进人工势场法对植保无人机的飞行控制和航行轨迹规划进行分析了研究。试验结果表明:语音控制控制准确度非常高,达到了90%及以上;植保无人机航行路径控制准确,能够成功避开障碍物,并动态规划最优飞行路径。

摘要：植保无人机喷雾性能综合实验台的设计,可以模拟农业植保无人机工作状态下,对喷头的压力、流量、雾锥角、喷幅、雾滴粒径、雾滴沉积量、雾滴分布规律、雾滴分布变异系数等重要参数的测试,从而为植保无人机厂家改进喷淋系统提供重要的检测手段。

摘要：为了有效解决植保无人机(UAV)在喷施作业中存在的大面积重喷和漏喷问题,提出了改进的Dubins避障路径规划方法。首先,建立了植保四旋翼UAV的运动模型和障碍模型;然后,利用遗传算法对Dubins避障路径规划方法进行了优化;最后,通过引入模糊算法对外界干扰进行估计,设计了反步鲁棒控制律,利用滑模滤波器来对虚拟指令进行滤波,确保植保UAV能够准确跟踪最优路径。仿真结果表明:改进避障路径规划算法和反步鲁棒控制律在兼顾轨迹长度的同时,使重喷、漏喷面积下降了66.4%,且能够包容外界干扰的影响,与模糊免疫PID控制律相比,更能准确地跟踪避障路径规划算法输出的轨迹指令。

摘要：以植保无人机通信系统为研究对象,结合网络安全技术建立了植保无人机飞行控制过程中的通信网络。植保无人机通信网络包含植保无人机之间、无人机与地面飞行控制监控系统之间以及植保无人机与服务器之间网络通信,无人机与系统之间和无人机之间形成点对点的交互式网络通信。系统验证结果表明:植保无人机通信系统能够有效地进行系统交互通信,通信数据量满足实际使用设计要求;无人机飞行姿态与设定指令之间误差较小,能够有效进行数据及指令的发送与接收。研究可为植保无人机通信网络的稳定性、可靠性及有效性提供参考。

摘要：为提高植保无人机外观美观度和挖掘潜在价值。运用语义学,对植保无人机造型、颜色、材质等方面进行分析与研究,并从鹰形态特征中提取语义。由于农用无人机的特殊性,外观的选择上既要满足基本使用功能,还要满足使用者的情感诉求。使用者通过产品语言领会设计意图提升使用感,该研究方法为植保无人机外观设计提供了一种全新的思路。

摘要：近年来,无人机在植保领域的应用越来越广泛,农业植保无人机无论是在便利性还是在喷洒效果方面都具有更显著的优势。目前无人机喷洒系统主要采用分档式调节流量的喷洒技术,这种技术在一段飞行速度区间使用同一档位进行喷洒作业,喷洒均匀性有待提升。通过设计变量喷洒系统的主控电路、隔离电路等完成了变量喷洒平台的硬件搭建工作。针对飞行速度对喷洒均匀性的影响提出了一种提高植保无人机喷洒均匀性的PID流量控制算法,通过调节占空比实现了变量喷洒系统的软件功能。在无人机飞行速度从1 m/s增加到5 m/s的过程中,设计了分档式算法和PID流量控制算法的变量喷洒对照试验,通过水敏纸的雾滴图像信息来分析喷洒作业的效果。结果表明,在飞行速度从1 m/s增加到5 m/s的过程中,经过流量PID调节的植保无人机喷洒覆盖率整体波动范围较小(范围在20.9%~24.4%之间),相比之下分档式植保无人机的覆盖率波动范围略大(范围在20.1%~29.8%);同时验证了变量喷洒系统软硬件的可行性,该变量喷洒系统实现了喷洒流量随飞行速度自动调整的功能,提升了喷洒的整体均匀性,能够满足小面积作业的基本要求。

摘要：分析了当前植保无人机喷洒技术的现状,指出其在提高作业效率、减少农药使用量等方面的优势。提出了喷嘴设计、喷洒参数和飞控系统三个方面的优化策略,以进一步提升植保无人机的喷洒效果和作业精度。探讨了新材料、电子控制技术和信息技术在植保无人机喷洒技术优化中的应用途径,旨在为农业植保领域提供更为高效、精准的解决方案。

摘要：目的:随着智慧农业的发展,植保无人机在农业生产中扮演着越来越重要的角色,文章探讨如何通过设计优化植保无人机产品,旨在为智慧农业设备设计积累宝贵的经验,为推动智慧农业发展、提高农作物的产量和质量、提升农业的可持续发展能力提供参考。方法:文章采用市场调研、用户需求分析等多种研究方法。首先,阐述智慧农业和植保无人机的概念;然后,总结当前植保无人机存在的问题,包括技术不够成熟、标准规范不统一、缺乏智能化的植保管理等;最后,基于存在的问题,提出智慧农业视角下植保无人机产品设计的基本原则——可持续原则、用户友好原则、精准有效原则。结果:根据上述研究,提出植保无人机的设计方法,分别是挖掘用户需求、优化产品功能以及增强人机交互,并以甘肃陇中地区为例,从目标用户定位与需求确立、设计造型与功能、材料与色彩、界面等方面入手,设计一款新型植保无人机。结论:针对甘肃陇中地区特殊的环境需求,设计考虑了用户操控便利性、设备的环境适应性及成本效益,具有广阔的市场应用前景。

摘要：为进一步提升植保无人机田间作业效率,从参数优化角度出发,对机体的飞控系统进行性能分析。通过全面理解植保机飞控系统原理,明确其控制流程,具体分析无人机作业变异系数、喷施压力、飞行高度与角度等参数间的内在关联,建立以影响飞控系统性能的各项参数为条件的二次性能指标控制模型。进行飞控系统的硬件与软件设计,并进行植保机飞控系统性能稳定性及参数优化可行性试验。结果表明:在频率7Hz、飞行速度为1.5m/s的条件下,系统理论轨迹偏差与试验轨迹偏差间的误差较小,可控制在±0.2%,且在20%~60%占空比范围内,占空比与轨迹误差存在负相关趋势。试验过程中,整机运行稳定,可为植保无人机及其他自动化田间作业设备的深度优化提供一定的参考思路。