18、果园杂草管理与植保无人机农药喷施特性研究

果园杂草管理与植保无人机农药喷施特性研究

果园杂草管理的机器人应用

在果园管理中，杂草控制是一项重要且具有挑战性的任务。随着劳动力短缺问题的日益突出，以及对高效作业的需求，机器人在果园杂草控制中的应用变得越来越重要。

1. RLM 在果园除草系统中的应用 ：RLM（机器人割草机）可应用于果园除草系统，对于小型果园，它比传统割草机表现更优。RLM 配备适合的割草刀片，能将杂草切碎成小块，使其易于在土壤中分解。然而，RLM 在行间导航方面面临很大挑战，掉落的果实或折断的树枝等障碍物会导致其改变导航方向。因此，需要一种类似 RLM 但能在行间和株间区域都具备导航能力的小型机器人。
2. 无刷直流电机在除草机中的应用 ：与普通直流电机相比，无刷直流电机具有运行安静、高扭矩和高转速以及重量轻等优点。这种轻量化特性使得设计一种可由无人机携带的割草机成为可能。
3. 3D 相机和 LiDAR 在果园除草中的应用 ：利用 3D 相机和 LiDAR 技术进行果园自主除草，为在全球导航卫星系统（GNSS）信号被树冠遮挡时实现高效杂草控制和导航提供了解决方案。机器学习技术可以融合多个传感器的数据，增强传感器性能。在综合传感系统中，建议使用 LiDAR 进行行间除草，搭配 BLDC 型尼龙绳切割机构和 3D 相机来绕树导航和除草。结合 LiDAR 和深度相机以及深度学习方法的除草机器人系统，能够有效管理果园杂草，提高产量质量，实现精准农业实践。

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