摘要:插秧质量直接影响水稻产量。传统的插秧方式需要投入大量的人力物力,还无法保证插植精度。智能控制半自动高速插秧机有着不同于传统插秧机的智能控制系统,能够让插秧机在作业过程中实现全路径无人驾驶。文章介绍了智能控制半自动高速插秧机结构组成及工作原理,分析了技术特点和不同的作业模式,并对智能控制半自动高速插秧机的发展前景进行了展望。
插秧是水稻种植中的关键环节,插秧质量直接影响水稻产量。传统的插秧方式需要投入大量的人力物力,还无法保证插植精度。随着我国人口老龄化加速,农村劳动力资源越来越紧缺,传统的插秧方式已无法满足规模化作业需求。智能控制半自动高速插秧机有着不同于传统插秧机的智能控制系统,能够让插秧机在作业过程中实现全路径无人驾驶,具有较好的推广应用前景。
1、智能控制半自动高速插秧机结构组成及工作原理
智能控制半自动高速插秧机借助全球卫星定位系统,采用先进的网络通信技术及尖端的智能算法,集成多种精密传感器,结合传统的机械自动化,实现各种田况下的自动导航无人驾驶插秧作业。智能控制半自动高速插秧机智能控件主要由智能控制箱部分(包括控制盒、通讯开关)、天线、基站、遥控器、智能驾驶执行控件五部分组成(见图1)。
智能控制半自动高速插秧机具备智能驾驶和手动驾驶两种操作模式,两种模式可随意切换。采用田间打点方式,自动规划作业路径,支持断点、断联续航,信号丢失20min内依旧精准导航。作业时,可实现自动转弯。转弯时,插植部自动上升并离合。转弯后,插植部自动下降并插秧,机插秧苗直线精度≤5cm。遥控器与机器能在4km范围内保持联接,有效保证大田块智能作业。作业效果见图2。
2、智能控制半自动高速插秧机技术特点分析
智能控制半自动高速插秧机可根据田块的大小选择不同的作业模式:
1)辅助直行模式。田头转弯时,使插秧机进入人工驾驶模式,驾驶员操作完成调头对行后,重新使插秧机进入辅助直线驾驶模式。
2)一键调头模式。田头转弯时,点击后置控制面板上左转键(右转键)按钮,插秧机自动转弯,并结合插植部自动升降完成插植自动对行,接着沿下一航线继续自动驾驶。
3)全路径规划模式。在输入田块信息后插秧机可自动规划作业路径,自动控制插秧机直行,并在田头转向调头时同步控制插植部升降,作业过程仅需要操作者进行作业观察并在特定状态下人工制动停机。
智能插秧作业过程中,在作业速度不低于1.2m/s的情况下,导航作业的直线精度保持±5cm以内、衔接行间距精度在±5cm以内。可通过调节插秧机上的控制面板旋钮等方式调整机器的作业速度,以保证作业效率。支持断联续航功能,在RTK信号丢失后显控屏终端会发出报警信号,此时机器自动进入断联续航模式,仍可按原作业路径继续进行高精度作业。
3、智能控制半自动高速插秧机发展前景展望
智能控制半自动高速插秧机可通过智能化升级实现产品更新迭代。产品未来将可搭载智能自动送秧装置,真正意义上解决插秧机无法摆脱加秧人员的问题;通过利用物联网系统,实现多台机器编队协同作业;根据设定的轨迹实现机器一键出入库功能;配合智能监控系统,实时监测土壤的酸碱度、肥沃度及农作物病虫害情况。未来高速插秧协同作业及监控系统场景见图3。
文章来源:夏利利,魏国俊,祁文恺,张剑,徐友伟.智能控制半自动高速插秧机浅析[J].江苏农机化,2021(04):51-52.
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期刊名称:福建农机
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主管单位:福建省经济和信息化委员会
主办单位:福建省机械科学研究院,福建省农业机械管理局,福建省农业机械学会
出版地方:福建
专业分类:农业
国际刊号:1004-3969
国内刊号:35-1090/S
创刊时间:1980年
发行周期:季刊
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见刊时间:4-6个月
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