CN114698624B - 一种水稻田高效除草方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻田高效除草方法，利用多足除草机器人在密植的水稻田中行走除草，机械臂跨越两列水稻，机架位于两列水稻的上方，除草机器人在除草过程中不与水稻接触，减少了对水稻田和水稻的破坏。该除草机器人基于视觉检测技术、仿生手技术以及机械爪蹼状结构的设计，通过视觉检测技术获取水稻田的图像信息，获取两列水稻田中杂草特征信息，定位杂草根部的中心位置，并确定杂草类型，机械爪自动定位至杂草根部，根据杂草的成熟程度和类型，选择不同方式的除草工作，除草方式包括松根、拔除、破根或碾碎中的一种或几种组合，提高除草的效率。

Description

一种水稻田高效除草方法

技术领域

本发明涉及水稻除草技术领域，尤其涉及一种水稻田高效除草方法。

背景技术

杂草与水稻在生产的过程中会因争夺生长资源而导致减产，因此除草成了水稻生产中最为重要的环节。为了减小水稻的药害和环境污染的问题，机械除草已经逐渐代替化学除草。

现有的机械除草一般使用机器人，包括轮式、履带式或船式结构。轮式结构和履带式结构的机器人在水稻田中行走时，由于抓地力不强，容易产生下陷和打滑的现象。船式结构的机器人的腹部受到浮力作用，虽然有效改善机器人下陷的情况，但是水的浮力同时也减小了机器人对地面的附着性能，打滑现象仍然没有改善。最重要的是，上述现有结构的机器人轮胎或金属履带都会对水稻田造成损害，并且由于体型过大，只能在田埂中工作，无法进入密植的水稻田中，导致除草的效率不高。

对杂草进行清楚时，需要对杂草的类型和位置进行确定。现有技术中通过无人机对杂草进行识别和定位，这种方式对于水稻田中早期生长的水稻适用，但是随着水稻的成熟，水稻底部的稻穗会遮挡水稻田底部杂草的生长情况，无人机识别定位存在弊端。

因此，有必要对现有技术中的机器人进行改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种水稻田高效除草方法。利用多足除草机器人在水稻田中行走除草，解决现有技术中的机器人无法适应密植环境和对水稻环境破坏的问题。该除草机器人基于视觉检测技术、仿生手技术以及机械爪蹼状结构的设计，通过视觉检测技术对水稻田中杂草的辨认和定位，形成杂草根部的中心位置，机械爪自动定位至杂草根部，根据杂草的成熟程度和类型，选择不同方式的除草工作，解决了现有技术无法对水稻底部杂草识别定位的问题。本发明将视觉检测组件设置在机架的底部，具有更大的视野范围，解决了现有技术中的无人机无法探测不同成熟程度水稻下杂草分布的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种水稻田高效除草方法，包括除草机器人，所述除草机器人包括：机架，设置在所述机架两侧和底部的若干机械臂，设置在每个所述机械臂自由端的蹼状结构的机械爪，以及设置在机架底部的视觉检测组件，其特征在于，包括以下步骤：

S1、除草机器人通过两侧机械臂跨越两列水稻，机架位于两列水稻的上方；

S2、通过视觉检测模块获取水稻田的图像信息，获取两列水稻田中杂草特征信息，定位杂草根部的中心位置，并确定杂草类型；

S3、机械臂的弯曲或伸直带动机械爪移动至杂草的根部中心，机械爪的除草组件根据杂草类型选择不同除草方式，除草方式包括松根、拔除、破根或碾碎中的一种或几种组合，其中松根为在拔除杂草前，将杂草的周向土壤进行冲击，减少根部与土壤的粘结。

本发明一个较佳实施例中，除草机器人的运动路径为：沿水稻田边沿的两列水稻方向移动，并在水稻田的终点转移到相邻两列水稻中，形成S形运动轨迹。

本发明一个较佳实施例中，所述机架两侧的所述机械臂与所述机架上的滑轨滑动连接，若干所述机械臂在所述机架一侧作椭圆或圆周轨迹运动。

本发明一个较佳实施例中，在除草的过程中，在除草的过程中，至少有一半的机械臂接地，不接地的机械臂进行除草；其中接地的机械臂是连续的相邻机械臂，且处在同一高度上。

本发明一个较佳实施例中，所述机械爪为蹼状结构，所述蹼状结构为包覆层和关节层，所述机械关节层中包括若干爪关节和机械掌。

本发明一个较佳实施例中，所述机械爪根据所述视觉检测组件的数据定位至杂草根部的中心位置，所述机械爪的所述爪关节的自由端指向水稻的行排列方向。

本发明一个较佳实施例中，在松根过程中，所述爪关节向所述机械掌方向弯曲，在所述爪关节、所述机械掌和水稻田底部形成包围空间，所述包围空间的中心位置对应于杂草的根部位置。

本发明一个较佳实施例中，所述机械爪的爪背上设置有通气管，所述通气管延伸至机械臂的根部，所述通气管通过吹气口与包覆层上的蹼贯穿设置，所述吹气口指向所述机械掌的中心，并实现不同气压的两次吹气。

本发明一个较佳实施例中，所述视觉检测模块对获取的水稻田图像信息进行灰度化、阈值分割和滤波处理，得到每行每列水稻田中杂草目标特征信息，并确定杂草的类型和成熟程度，其中所述目标特征信息为：杂草轮廓、大小、颜色、形状和纹理。

本发明一个较佳实施例中，位于机架两侧的机械臂对靠近两侧水稻的杂草进行清除，位于机架底部的机械臂对两侧水稻之间的杂草进行清除。

本发明一个较佳实施例中，位于机架底部的机械臂与机架固定连接，其结构与位于机架两侧的机械臂结构一致。

本发明一个较佳实施例中，机械臂为多关节结构，通过采用轴向尺寸较小的关节作为臂，相邻关节之间通过球形关节轴连接，并且在关节的周向方向上设置驱动拉线。

本发明一个较佳实施例中，通过驱动拉线的拉动以及球形关节轴的连接作用，使得相邻关节之间能够进行相对运动，进而实现对机械臂的控制。

本发明一个较佳实施例中，本发明中的机械爪具有六个主动自由度，拇指具有一个额外的自由度，用于实现机械爪回握的动作，每个机械爪的手指设计为纤维增强的弹性管状结构，中间有多个柔性关节连接，用于模仿人体的关节结构。

本发明一个较佳实施例中，机械掌中设置有驱动装置和控制板，驱动装置和控制板通信连接，驱动装置基于控制板的驱动控制指令驱动爪关节和机械掌的动作。

本发明一个较佳实施例中，包覆层的表面设置有凸起。

本发明中的视觉检测组件可以设置在机架的底部，或通过连接杆悬挂。悬挂式的视觉检测组件具有更大的视野范围，减小水稻稻穗的遮挡。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明提供了一种水稻田高效除草方法，利用多足除草机器人在密植的水稻田中行走除草，机械臂跨越两列水稻，机架位于两列水稻的上方，除草机器人在除草过程中不与水稻接触，减少了对水稻田和水稻的破坏。该除草机器人基于视觉检测技术、仿生手技术以及机械爪蹼状结构的设计，通过视觉检测技术对水稻田中杂草的辨认和定位，形成杂草根部的中心位置，机械爪自动定位至杂草根部，根据杂草的成熟程度和类型，选择不同方式的除草工作，提高除草的效率。

(2)本发明中的机械爪基于仿生手技术，使得机械爪能够像人手一样进行复杂的除草工作，满足包围空间的形成，实现回握、拔除的动作指令，提高机械爪的操作能力、灵活性和快速反应能力。

(3)本发明中的包覆层的结构为蹼状结构，且仿照鸭脚，包覆层的表面设置有凸起，其作用在于：1、包覆层对内部的关节层进行包覆，使得内部关节层能够在水下长时间工作，提高内部关节层的使用寿命；2、增加机械爪与水稻田的接地面积，减小在行走过程中机械臂的下陷量；3、包覆层上的凸起结构和关节层的动作配合，提高对杂草根部的摩擦，实现杂草碾碎的效果；4、包覆层的蹼状结构进一步提高包围空间的密封性能，实现定点除草。

(4)本发明机械爪根据视觉检测组件的数据，控制爪关节和机械掌的运动，使得爪关节向机械掌方向弯曲，并在爪关节、机械掌和水稻田底部形成包围空间，包围空间的中心位置对应于杂草的根部位置，保证在对杂草根部松根时，尽可能减小气流对周围水稻生长的影响，实现定点清除杂草的目的。

(5)本发明中机械爪的爪关节的自由端指向水稻的行排列方向，即机械爪将杂草倾斜的方向与水稻行排列方向一致，保证杂草倾斜的过程中尽量减少与水稻的接触。

(6)本发明中机架两侧通过滑轨连接若干机械臂，随着若干机械臂做椭圆轨迹运动，机械臂起到接地和除草的功能切换，并且保证在除草的过程中，至少有一半的机械臂接地，不接地的机械臂进行除草，提高了除草机器人的稳定性和灵活性。

(7)本发明中位于机架两侧和底部的机械臂的作用不一致，体现在杂草清除位置和接地方式上，提高了除草机器人的灵活性和稳定性。位于机架两侧的机械臂的杂草清除位置为靠近两侧水稻的杂草，而位于机架底部的机械臂的杂草清除位置为两侧水稻之间的杂草。位于机架两侧的机械臂的接地布置为：至少有一半的机械臂接地，不接地的机械臂进行除草，而位于机架底部的机械臂的接地布置为：全部机械臂都用于除草。

(8)本发明中的两次吹气分别为低压吹气和高压吹气，低压吹气和高压吹气作用不同，其中低压吹气在包围空间形成时，通过低压吹气将堵塞在吹气口表面的杂物冲出；高压吹气在低压吹气后，用于在杂草根部形成圆周的高压冲击减少杂草根部与土壤的粘结，方便后续拔草的操作。对于一些较小的杂草的根部，高压吹气可以直接破坏并杀死杂草。

(9)本发明中的视觉检测组件可以设置在机架的底部，或通过连接杆悬挂，相比较于现有技术中的无人机探测，适用于各种成熟程度的水稻，具有更大的视野范围，提高了杂草定位的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的一种除草机器人的立体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的机械爪的立体结构示意图；

图3是本发明的优选实施例的一种水稻田高效除草方法的流程图；

图中：1、除草机器人；2、机架；3、滑轨；4、机械臂；5、机械爪；6、蹼；7、通气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，示出了本发明中的一种除草机器人1的立体结构示意图，该除草机器人1包括：机架2，设置在机架2两侧和底部的若干机械臂4，设置在每个机械臂4自由端的蹼状结构的机械爪5，以及设置在机架2底部的视觉检测组件。

除草机器人1的运动路径为：沿水稻田边沿的两列水稻方向移动，并在水稻田的终点转移到相邻两列水稻中，形成S形运动轨迹。

除草机器人1是前进一段距离后停止，除草范围是两列水稻之间的矩形除草范围；在清除矩形范围的杂草后，继续向前移动，形成新的矩形除草范围，每次移动的距离相同，即两次矩形除草边界不重合；如此往复，实现水稻田除草。

除草机器人1的行走基于机械臂4的弯曲和伸直，这对于本领域技术人员容易得到的，这里不再赘述。而在除草机器人1到达水稻田的终点且需要移动至相邻两列水稻中时，只需控制两侧机械臂4依次沿行排列方向挪动即可。

机架2的两侧设置有对称设置的滑轨3，滑轨3为圆形或椭圆形。若干机械臂4与滑轨3滑动连接，若干机械臂4在机架2一侧作椭圆或圆周轨迹运动。本发明中优选滑轨3为椭圆形，若干机械臂4做椭圆轨迹运动。相邻机械臂4之间的间距一致，且机械臂4的长度一致，机械臂4的长度至少大于水稻的最高高度。需要注意的是，这里的机械臂4长度还需要考虑整机的下陷高度，一般为3～5cm。

本发明中机架2两侧通过滑轨3连接若干机械臂4，随着若干机械臂4做椭圆轨迹运动，机械臂4起到接地和除草的功能切换，并且保证在除草的过程中，至少有一半的机械臂4接地，不接地的机械臂4进行除草，提高了除草机器人1的稳定性和灵活性。本发明中优选在机架2的两侧分别设置八个机械臂4。随着若干机械臂4在滑轨3上的运动，每次除草机器人1停止前进并开始除草时，至少有四个机械臂4接地。需要说明的是，本发明中接地的机械臂4必然是连续的相邻机械臂4，且机械臂4处在同一高度上。

位于机架2底部的机械臂4与机架2固定连接，其结构与位于机架2两侧的机械臂4结构一致。位于机架2底部的机械臂4排布为阵列排布，布置的列数不限，优选一列，行数与机架2一侧接地的机械臂4数量保持一致。

位于机架2两侧和底部的机械臂4的作用不一致，体现在杂草清除位置和接地方式上。位于机架2两侧的机械臂4的杂草清除位置为靠近两侧水稻的杂草，而位于机架2底部的机械臂4的杂草清除位置为两侧水稻之间的杂草。位于机架2两侧的机械臂4的接地布置为：至少有一半的机械臂4接地，不接地的机械臂4进行除草，而位于机架2底部的机械臂4的接地布置为：全部机械臂4都用于除草。

本发明中机械臂4为多关节结构，通过采用轴向尺寸较小的关节作为臂，相邻关节之间通过球形关节轴连接，使得相邻关节之间能够进行相对运动，每个关节之间360°转动，进而实现对机械臂4的控制。这里的机械臂4多关节结构的控制方法和系统属于现有技术，本领域技术人员可以根据前述功能合理设置控制器中的程序，在此不再一一赘述。

本发明中机械臂4根据视觉检测组件的信息，得到杂草根部的中心位置定位信息，控制机械臂4弯曲或伸直，移动至杂草根部附近。

如图2所示，示出了本发明中的机械爪5的立体结构示意图。本发明的机械臂4的自由端设置有机械爪5，机械爪5为蹼状结构。蹼状结构为包覆层和关节层，机械关节层中包括若干爪关节和机械掌。需要注意的是，这里的蹼状结构具体指的是包覆层的爪之间的蹼6。

为了提高本发明中机械爪5的操作能力、灵活性和快速反应能力，机械爪5基于仿生手技术，使得机械爪5能够像人手一样进行复杂的除草工作。

本发明中的机械爪5具有六个主动自由度，拇指具有一个额外的自由度，用于实现机械爪5回握的动作，每个机械爪5的手指设计为纤维增强的弹性管状结构，中间有多个柔性关节连接，用于模仿人体的关节结构。

机械掌中设置有驱动装置和控制板，驱动装置和控制板通信连接，驱动装置基于控制板的驱动控制指令驱动爪关节和机械掌的动作。这里驱动装置可以是电机驱动结构，也可以是液压驱动结构，也可以是气压驱动结构，本发明中不以此为限制。控制板理解为机械爪5的大脑，像驱动装置发送驱动控制指令，并接收驱动装置反馈的状态信息，实现对驱动装置的闭环控制。

本发明中优选适用驱动的方式，减少了机械爪5的重量。弹性管状结构在不同气压驱动下可以弯曲成目标角度，实现多种灵活的爪握姿势。

本发明机械爪5中控制板根据视觉检测组件的数据，控制爪关节和机械掌的运动，使得爪关节向机械掌方向弯曲，并在爪关节、机械掌和水稻田底部形成包围空间，包围空间的中心位置对应于杂草的根部位置。包围空间的形成保证在对杂草根部松根时，尽可能减小气流对周围水稻生长的影响，实现定点清除杂草的目的。

其中机械爪5的爪关节的自由端指向水稻的行排列方向，即机械爪5将杂草倾斜的方向与水稻行排列方向一致，保证杂草倾斜的过程中尽量减少与水稻的接触。

本发明中的包覆层的结构为蹼状结构，且仿照鸭脚。本发明中的包覆层的表面设置有凸起。包覆层的材料为硅胶材料，凸起结构在模具成型时产生。本发明中的包覆层的作用在于：1、包覆层对内部的关节层进行包覆，使得内部关节层能够在水下长时间工作，提高内部关节层的使用寿命；2、增加机械爪5与水稻田的接地面积，减小在行走过程中机械臂4的下陷量；3、包覆层上的凸起结构和关节层的动作配合，提高对杂草根部的摩擦，实现杂草碾碎的效果；4、包覆层的蹼状结构进一步提高包围空间的密封性能，实现定点除草。

由于水稻田中部分类型的杂草扎根较深，通过机械爪5直接拔出较为困难，本发明选择在拔除前进行松根操作。

机械爪5的爪背上设置有通气管7，通气管7延伸至机械臂4的根部，通气管7通过吹气口与包覆层上的蹼6贯穿设置，并实现不同气压的两次吹气。本发明中的通气管7为一种由高分子复合材料制成的具有一定高强度、高压力和柔性好的管件，由聚乙烯树脂、增强纤维丝和增强钢丝绳复合形成。

本发明中的若干吹气口指向机械掌的中心，使得吹气口吹出的高压气体对杂草根部的周向进行冲击，方便后续拔草的操作。

本发明中的两次吹气分别为低压吹气和高压吹气，低压吹气和高压吹气作用不同，其中低压吹气在包围空间形成时，通过低压吹气将堵塞在吹气口表面的杂物冲出；高压吹气在低压吹气后，用于在杂草根部形成圆周的高压冲击减少杂草根部与土壤的粘结，方便后续拔草的操作。对于一些较小的杂草的根部，高压吹气可以直接破坏并杀死杂草。

本发明中的视觉检测组件可以设置在机架2的底部，或通过连接杆悬挂。减小水稻稻穗的遮挡，相比较于现有技术中的无人机探测，适用于各种成熟程度的水稻，具有更大的视野范围，提高了杂草定位的精度。视觉检测组件包括摄像单元和处理单元，摄像单元用于拍摄杂草图像，处理单元对获取的水稻田图像信息进行灰度化、阈值分割和滤波处理，得到每行每列水稻田中杂草目标特征信息，并确定杂草的类型，其中目标特征信息为：杂草轮廓、颜色、形状和纹理。

本发明中杂草的类型包括稗草、匍茎剪股颖、稻李氏禾、扁秆藨草、三棱藨草、牛毛毡、萤蔺、狼把草、疣草、泽泻、野慈姑、眼子菜、鸭舌草、雨久花、陌上菜、浮萍、小茨藻和水绵等。

本发明的除草机器人1在浅水、水分充足和旱地中工作，这里的浅水和水分充足均指的是非流动水的水稻田。

本发明基于上述除草机器人1，如图3所示，提供了一种水稻田高效除草方法的流程图，包括以下步骤：

S1、除草机器人1通过两侧机械臂4跨越两列水稻，机架2位于两列水稻的上方；

S2、通过视觉检测模块获取水稻田的图像信息，获取两列水稻田中杂草特征信息，定位杂草根部的中心位置，并确定杂草类型；

S3、机械臂4的弯曲或伸直带动机械爪5移动至杂草的根部中心，机械爪5的除草组件根据杂草类型选择不同除草方式，除草方式包括松根、拔除、破根或碾碎中的一种或几种组合，其中松根为在拔除杂草前，将杂草的周向土壤进行冲击，减少根部与土壤的粘结。

S3中的松根操作针对的是一些较为成熟的、根部扎入土壤较深的杂草，具体利用机械爪5的合围空间和通气管7的气流作用，减少土壤和杂草根部的粘结，方便后续拔除操作。

拔除操作针对经过松根处理或根部扎入土壤较浅的杂草，具体利用仿生技术的机械爪5和机械臂4的结合，实现机械爪5的回握和向上拔除的过程。

破根操作针对一些幼苗的杂草，采用合围空间和直接强气流冲击的方式，直接将杂草根部破坏的过程。

碾碎操作针对经过拔除操作的杂草和一些浮游型的杂草，具体通过机械爪5上的凸起进行摩擦，彻底破坏杂草根部。

在S3中，拔除的杂草通过机械臂4向前进路线的后方抛，这里的后方为已经除草后的水稻田，能够减小杂草对视觉检测组件的视线干扰。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (8)

1.一种水稻田高效除草方法，包括除草机器人，所述除草机器人包括：机架，设置在所述机架两侧和底部的若干机械臂，设置在每个所述机械臂自由端的蹼状结构的机械爪，以及设置在机架底部的视觉检测组件，所述机架两侧的所述机械臂与所述机架上的滑轨滑动连接，若干所述机械臂在所述机架一侧作椭圆或圆周轨迹运动；在除草的过程中，至少有一半的机械臂接地，不接地的机械臂进行除草；其中接地的机械臂是连续的相邻机械臂，且处在同一高度上，其特征在于，包括以下步骤：

S1、除草机器人通过两侧机械臂跨越两列水稻，机架位于两列水稻的上方；

S2、通过视觉检测模块获取水稻田的图像信息，获取两列水稻田中杂草特征信息，定位杂草根部的中心位置，并确定杂草类型；

S3、机械臂的弯曲或伸直带动机械爪移动至杂草的根部中心，机械爪的除草组件根据杂草类型选择不同除草方式，除草方式包括松根、拔除、破根或碾碎中的一种或几种组合，其中松根为在拔除杂草前，将杂草的周向土壤进行冲击，减少根部与土壤的粘结。

2.根据权利要求1所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：除草机器人的运动路径为：沿水稻田边沿的两列水稻方向移动，并在水稻田的终点转移到相邻两列水稻中，形成S形运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：所述机械爪为蹼状结构，所述蹼状结构为包覆层和关节层，所述关节层中包括若干爪关节和机械掌。

4.根据权利要求3所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：所述机械爪根据所述视觉检测组件的数据定位至杂草根部的中心位置，所述机械爪的所述爪关节的自由端指向水稻的行排列方向。

5.根据权利要求3所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：在松根过程中，所述爪关节向所述机械掌方向弯曲，在所述爪关节、所述机械掌和水稻田底部形成包围空间，所述包围空间的中心位置对应于杂草的根部位置。

6.根据权利要求3所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：所述机械爪的爪背上设置有通气管，所述通气管延伸至机械臂的根部，所述通气管通过吹气口与包覆层上的蹼贯穿设置，所述吹气口指向所述机械掌的中心，并实现不同气压的两次吹气。

7.根据权利要求1所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：所述视觉检测模块对获取的水稻田图像信息进行灰度化、阈值分割和滤波处理，得到每行每列水稻田中杂草目标特征信息，并确定杂草的类型和成熟程度，其中所述目标特征信息为：杂草轮廓、大小、颜色、形状和纹理。

8.根据权利要求3所述的一种水稻田高效除草方法，其特征在于：所述包覆层的表面设置有凸起。

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