摘要：为提高农药利用率，减少环境污染，该文针对中国果园机械化作业条件差和传统果园喷雾机连续喷雾时存在果树间空隙无效喷雾的特点，设计了自动对靶喷雾控制系统，该系统以GY8履带自走式果园喷雾机为载体，采用传感器测距方式探测果树，实现自动对靶喷雾。通过对超声波、红外和激光3种传感器进行性能比较，及对超声波和激光2种传感器进行静态识别间距测试与分析，红外传感器受光强影响较大，超声波传感器识别间距超过800 mm，均不满足果园精确对靶喷雾控制要求，激光传感器静态识别间距只有20 mm，具有工作稳定、响应快速、方向性好等特点，故将激光传感器选为自动对靶喷雾机探测装置，并将激光传感器安装于喷头组件前方220 mm。采用连续3次检测靶标判别法设计了自动对靶喷雾系统，该系统可有效避免因激光光束较细而导致的将树冠内空洞、枝间间隙等误判为果树间空隙而出现的电磁阀频繁启闭动作。行驶速度为0.5 m/s时，自动对靶喷雾控制系统的动态靶标识别间距介于100～150 mm之间，行驶速度1.0 m/s时，动态靶标识别间距为200～250 mm。此外，该系统还具有提前及延后喷雾功能，自动对靶喷雾系统提前靶标95.0～157.5 mm距离开始喷雾，离开靶标100 mm距离停止喷雾，使喷雾完全覆盖整个树冠。与连续喷雾相比，对靶喷雾可有效节省施药量，对于空隙比为20.0%、35.2%、52.9%靶标行枣树，行驶速度为0.5 m/s时省药率分别达27.9%、53.7%、76.9%，行驶速度为1.0 m/s时省药率分别达27.3%、54.5%、81.0%。因此，该自动对靶喷雾系统对稀疏果园的精确对靶病虫害防治具有较好的实用价值。

摘要：为适应果园病虫害防治的需要 ,研制了一种轻便、高效、省药、能减少对环境的污染、与国产小中型拖拉机配套的果园自动对靶静电喷雾机。通过多次结构改进和各种试验 ,采用基于红外传感探测技术 ,探测靶标的有无 ,将传统的连续喷雾改变为自动对靶控制喷雾 ,与风送式果园喷雾机连续喷雾相比 ,可以节省药液 5 0 %～ 75 %以上 ,同时还解决了风送式低量与静电喷雾等关键技术问题。

摘要：为了提高施药作业的效率和实际着药量,降低喷药成本和给环境造成的负担,提出了准确精量的对靶施药系统的设计理念,并给出了施药平台的原理和结构构成,最后对施药平台的图像处理系统进行了重点设计。为了验证方案的可行性,以传统的施药机械为搭载平台,将PC图像处理器嵌入到了精准对靶控制系统中,选择地势平坦的果园为实验场地,对施药平台进行了实验研究。实验结果表明:基于图像边缘检测和目标识别的自动对靶施药平台即使在光线不好的条件下,仍可以准确地得到果树果实和枝叶的位置信息,施药平台的实际着药量要比传统施药平台更高,而成本却更低,从而验证了方案的可行性。

摘要：设计以ATmega 16单片机为核心的自动对靶控制系统。该系统利用PC机作为上位机,控制摄像头定时摄取图像,利用2g-r-b颜色特征分割该彩色图像,当绿色颜色分量大于预设阀值时,便判定摄像头下有靶标,用PC机的串口通信系统发送指令到单片机,延迟预设的时间后,控制执行机构进行喷雾,实现自动对靶喷雾,并且可以设定延迟时间,从而实现在不同行走速度下的自动对靶喷雾。

摘要：搭建了自动对靶自动对靶平台视觉模型,并对各个坐标系之间的坐标转换进行了研究。介绍了自动对靶精准施药平台自动对靶与相机标定,并基于极限学习机实现了自动对靶精准施药决策。实验结果表明:自动对靶精准施药平台准确率达到了77%以上,喷药最大时间为8s,效率较高,具有较高的可行性和有效性,能够满足设计需求。

摘要：针对我国北方果园施药设备自动化程度不高、农药利用率低、适应性差等问题,设计了基于冠层体积估算的果园自动变距精准施药系统。施药系统的喷施臂在控制系统的控制下可以在水平和垂直方向调整喷雾距离和喷施高度,以适应不同果园的果树特征。为实现精准喷施,利用红外测距传感器组成了传感器阵列,通过该阵列探测冠层,将测得的数据用数学方法构建了冠层体积估算模型,并设计了喷雾参数调整方案,使得喷雾距离与喷雾量可进行相应调整。为验证施药系统的性能,测试了喷施臂在接收到移动指令时的响应时间与运动实际耗时以及冠层体积估算模型的准确率,并选用仿真桃树进行了定距和变距两组自动对靶喷施试验。结果表明,喷施臂的移动可实现瞬间响应,运动实际耗时与理论耗时几乎一致,冠层体积估算模型的相对误差为11.27%;与定距对靶喷雾相比,自动变距对靶喷施的农药附着率提高了18.66%,节约了30.25%的药液。

摘要：阐述了自动对靶林木喷药机对林木间歇式自动对靶喷药控制过程、控制原理、控制系统的组成。解决了林木病虫害防治喷药作业的精确度和自动化控制水平。

摘要：针对现有自动喷药装置对丘陵山地不同树冠大小的柑橘果树适应性差的问题,该文设计了一种双向多方位自动喷药装置。通过模式转换机构,实现竖直喷药模式、45°倾斜喷药模式和对地喷药模式的任意切换,以满足喷药装置对不同大小柑橘树的适应性需求,提高农药的利用率。采用自动对靶模块检测果树冠层高度和高压雾化喷头组件至冠层表面距离;采用车速测定模块实时检测履带式手扶拖拉机行进速度。室内试验结果表明:在3种喷药工作模式下,装置射程与喷幅均符合植保机械作业质量要求;单次喷药量为72～190 L/hm2,符合低剂量喷药要求;超声波传感器布置在喷杆前方0.8 m处,当履带式手扶拖拉机行驶速度3～8 km/h时,有效降低了信号检测与处理滞后带来的对靶误差,对靶精度为99.7%,符合设计要求。田间试验结果表明:在竖直喷药模式和45°喷药模式下进行喷药工作,柑橘树冠层表面雾滴平均覆盖率分别为82.5%和78.7%,沉积密度分别为109滴/cm2和106滴/cm2;冠层内部雾滴平均覆盖率分别为16.1%和30.6%,沉积密度分别为35滴/cm2和64滴/cm2,喷药效果满足国家标准要求。

摘要：为实现果园自动对靶施药的功能,经研究实验,设计制作一款满足果园低矮果树自动对靶施药功能的机器人模型。机器人由行走单元、控制单元、对靶施药装置三部分组成。总尺寸为201825 cm。车架为不锈钢机构,车身由3D打印完成,主要传感器为红外传感器及超声波传感器。经测试,圆满完成既定自动对靶施药目标。

摘要：为了实现果园大面积自动化喷药,提高喷药装置智能化选择重点病虫害果树目标的能力,基于物联网和智能监控技术,设计了一种新的果园自动对靶喷药装置。利用新式的自动喷药装置,可以结合病虫害实时监控数据,对果树有选择性地进行自动喷药,利用红外线扫描技术可以精确地喷药对靶,采用AT89S52单片机实现了整个系统的自动化控制。模拟实际果树喷药环境,在实验室对喷药装置的自动对靶功能进行了实验研究,实验过程中分别采用了3种不同颜色的标的物。实验结果表明:在实验10m的范围内,智能喷药装置可以准确地识别3种颜色的盆栽目标,标准差最大仅为0.12,识别精度和效率较高,为果园自动喷药装置的研发提供了技术支持。