RU2731082C1 - Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops - Google Patents

Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops Download PDF

Info

Publication number
RU2731082C1
RU2731082C1 RU2019127779A RU2019127779A RU2731082C1 RU 2731082 C1 RU2731082 C1 RU 2731082C1 RU 2019127779 A RU2019127779 A RU 2019127779A RU 2019127779 A RU2019127779 A RU 2019127779A RU 2731082 C1 RU2731082 C1 RU 2731082C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pesticides
symmetry
foaming
sprayer
axes
Prior art date
Application number
RU2019127779A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Юрьевич Измайлов
Леонид Анатольевич Марченко
Игорь Геннадиевич Смирнов
Татьяна Васильевна Мочкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority to RU2019127779A priority Critical patent/RU2731082C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731082C1 publication Critical patent/RU2731082C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04—Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/047—Spraying of liquid fertilisers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0025—Mechanical sprayers
    • A01M7/0032—Pressure sprayers
    • A01M7/0042—Field sprayers, e.g. self-propelled, drawn or tractor-mounted
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the agriculture. Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of tilled vegetable and low-growing berry crops comprises self-propelled four-wheel chassis in form of horizontal frame (1) with two guide front (2) and two driving rear (3) wheels, rear (5) and frontal (6) vertical rectangular frames with movable guides (7 and 8), rear (9) and frontal (10) horizontal bars with mechanisms (11 and 12) for lifting and lowering of rods (9 and 10), autonomous power supply system in the form of onboard accumulator batteries unit and solar battery panel (16) with multiple combined photocells (17 ), control and navigation system in the form of onboard computer (18), integrated navigation system module (20), chassis (4) electric drives control unit, technical vision system including installed on frontal bar (10) three-dimensional scanning laser optical range finder (23) and digital optoelectronic sensors (24), foaming and pesticide introduction system, including unit (25) for automatic control of supply, consumption and distribution of working solutions of pesticides and compressed air, ultrasonic sensors (32 and 33), tank (26) and mixer (27) for working solutions of pesticides, pump unit, compressed air source with pneumatic equipment, foaming modules (31) and pesticides introduction. Panel of solar battery (16) is made in form of half of surface of flattened spheroid of rotation, one of large axes of which lies in one vertical plane with longitudinal axis of symmetry of robot-sprayer, and small axis coincides with vertical axis passing through center of mass (M) of robot- sprayer. An antenna (22) of a satellite navigation system receiver is mounted on top of panel (16). Unit (20) of inertial navigation system is installed under frame (1). Unit (25) for automatic control of supply, consumption and distribution of working solutions of pesticides and compressed air on one side is connected by interface with central processor of onboard computer (18), on the other side – with hydraulic and pneumatic communications is connected with modules (31) of foaming and introduction of pesticides. Each foaming and pesticide introduction module (31) is equipped with at least three foam generators, two (40 and 41) of which are located horizontally with a common horizontal axis of symmetry and outlets directed towards each other, and one (42) is located vertically, with axis of symmetry, perpendicular to horizontal axis, and outlet hole directed downwards. Each of foaming and pesticide introduction modules (31) and each digital optoelectronic sensor (24) are equipped with self-contained drive mechanisms (34 and 35) with electric motors for translational movement of modules (31) and sensors (24) along horizontal rods (9 and 10). Longitudinal axes of symmetry of digital optoelectronic sensors (24) and longitudinal symmetry axes of foaming modules (31) and introduction of pesticides are constantly in one vertical plane perpendicular to axes of symmetry of rear horizontal bar (9) and axes of symmetry of frontal horizontal bar (10).
EFFECT: higher efficiency of action depending on phytosanitary conditions of plants, reduced standards of pesticides, minimized losses of pesticides, reduced risks of environmental pollution with pesticides, high efficiency of process.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мобильным сельскохозяйственным роботам для обработки рабочими растворами пестицидов в виде пены пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур.The invention relates to agriculture, in particular to mobile agricultural robots for processing working solutions of pesticides in the form of foam of row crops and low-growing berry crops.

Известен способ внесения пестицидов, включающий применение рабочих растворов химических препаратов в виде пенных структур с заданным процентным соотношением пестицида в растворе пенообразующего вещества. Данный способ обеспечивает высокую степень густоты покрытия листьев растений, равномерное распределение рабочего раствора на обрабатываемой площади, эффективное действие химических средств защиты растений с уменьшением нормы внесения препарата, снижает воздействие внешних факторов на качество обработки, минимизирует вредное воздействие пестицидов на окружающую среду (патент KZ A4 26988, МПК А 01 С 23/00, 2013).A known method of introducing pesticides, including the use of working solutions of chemicals in the form of foam structures with a given percentage of the pesticide in the solution of the foaming substance. This method provides a high degree of plant leaf coverage, uniform distribution of the working solution over the treated area, effective action of plant protection chemicals with a decrease in the rate of application of the drug, reduces the impact of external factors on the quality of processing, minimizes the harmful effects of pesticides on the environment (patent KZ A4 26988 , IPC A 01 C 23/00, 2013).

Известно устройство для внесения жидких средств химизации в слое пены, обеспечивающее реализацию способа внесения пестицидов в виде пенных структур, включающее резервуар для рабочего раствора, источник сжатого воздуха, технологическую трубопроводную, контрольно-измерительную и распределяющую арматуру, штангу, пеногенераторы с плоскофакельными распылителям (А.С. СССР № 1167676, МПК А 01 М 7/00, А 01 С 23/00, 1985)A device for the introduction of liquid chemicals in a foam layer is known, which ensures the implementation of a method for applying pesticides in the form of foam structures, including a reservoir for a working solution, a source of compressed air, a process pipeline, control and measuring and distribution fittings, a rod, foam generators with flat-spray nozzles (A. S. USSR No. 1167676, IPC A 01 M 7/00, A 01 C 23/00, 1985)

Недостатком данного устройства является то, что оно не роботизировано и требует участие оператора – водителя в технологическом процессе внесения пестицидов, ручной настройки пеногенераторов на заданное положении и высоту для обработки растений, при этом в случае рядковой обработки сельскохозяйственных культур возможно неравномерное покрытие вегетативной части растений пенным слоем пестицида, что снижает качество и эффективность защиты овощных и низкорастущих ягодных культур от вредителей и болезней. The disadvantage of this device is that it is not robotic and requires the participation of an operator - a driver in the technological process of applying pesticides, manual adjustment of foam generators to a given position and height for processing plants, while in the case of row processing of crops, an uneven covering of the vegetative part of plants with a foam layer is possible pesticide, which reduces the quality and effectiveness of the protection of vegetable and low-growing berry crops from pests and diseases.

Известен самоходный робот-опрыскиватель для обработки растений земляники и других низкорастущих культур, включающий раму с управляемыми колесами, два из которых снабжены электромоторами привода колес, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, бортовым компьютером, приемник GPS/ГЛОНАСС, систему электропитания с источником в виде аккумуляторных батарей, систему опрыскивания, содержащую емкость для рабочего раствора, емкость для промывки, миксер для приготовления рабочего раствора, электронасос, блок распределительных клапанов, штангу, оснащенную, по крайней мере, четырьмя распыливающими узлами в виде защитных кожухов с автоматическими форсунками, датчиками высоты и наличия растений, электрическим цилиндром, обеспечивающим регулировку высоты положения штанги в зависимости от высоты обрабатываемых растений (патент RU 2592904, МПК А 01 С 23/00, 2016). Known self-propelled robot sprayer for processing strawberry plants and other low-growing crops, including a frame with steerable wheels, two of which are equipped with electric wheel drive motors, a control and navigation system with instrumentation, an on-board computer, a GPS / GLONASS receiver, a power supply system with a source in the form of batteries, a spraying system containing a container for a working solution, a container for washing, a mixer for preparing a working solution, an electric pump, a block of control valves, a boom equipped with at least four spraying units in the form of protective covers with automatic nozzles, sensors the height and presence of plants, an electric cylinder, which provides adjustment of the height of the position of the rod depending on the height of the plants being treated (patent RU 2592904, IPC A 01 C 23/00, 2016).

Недостатками данного опрыскивателя являются: риски загрязнения почвы инсектицидами и фунгицидами вследствие неизбежного попадания диспергируемых капель на почву, испарение капель рабочего раствора и, как следствие, загрязнение окружающей среды пестицидами, непроизводительные потери пестицида, ограниченный ресурс источников электропитания, что снижает производительность самоходного робота- опрыскивателя.The disadvantages of this sprayer are: risks of soil contamination with insecticides and fungicides due to the inevitable hit of dispersible droplets on the soil, evaporation of droplets of the working solution and, as a result, environmental pollution with pesticides, unproductive losses of pesticide, limited resource of power sources, which reduces the productivity of the self-propelled robot-sprayer.

Технической задачей изобретения является создание мобильного робота-опрыскивателя для обработки пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур рабочими растворами пестицидов в виде пенных структур, обеспечивающего повышение эффективности действия пестицидов, дифференцирование норм внесения рабочих растворов пестицидов в зависимости от фитосанитарного состояния растений, снижение норм внесения пестицидов, сведение к минимуму потерь пестицидов, уменьшение рисков загрязнения окружающей среды пестицидами, повышение производительности выполнения технологического процесса. The technical objective of the invention is to create a mobile robot sprayer for processing row crops of vegetable and low-growing berry crops with working solutions of pesticides in the form of foam structures, providing an increase in the effectiveness of pesticides, differentiating the rates of applying working solutions of pesticides depending on the phytosanitary state of plants, reducing the rates of applying pesticides, reducing to minimize the loss of pesticides, reduce the risks of environmental pollution with pesticides, increase the productivity of the technological process.

Поставленная техническая задача достигается тем, что у мобильного робот-опрыскивателя для обработки пестицидами пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур, содержащего: самодвижущееся четырехколесное шасси в виде горизонтальной рамы с двумя направляющими передними и двумя ведущими задними колесами, заднюю и фронтальную вертикальные прямоугольные рамы с подвижными направляющими, заднюю и фронтальную горизонтальные штанги с механизмами подъема и опускания штанг, систему автономного электропитания в виде блока бортовых аккумуляторных батарей и панели солнечной батареи с множеством объединенных фотоэлементов, систему управления и навигации в виде бортового компьютера, модуля интегрированной навигационной системы, блок управления электроприводами шасси, систему технического зрения, включающую установленные на фронтальной штанге трехмерный сканирующий лазерный оптический дальномер и цифровые оптико-электронные датчики, систему пенообразования и внесения пестицидов, включающую блок автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочих растворов пестицидов, ультразвуковые датчики, бак и миксер для рабочих растворов пестицидов, насосный агрегат, источник сжатого воздуха с пневматическим оборудованием, согласно изобретению панель солнечной батареи выполнена в виде половины поверхности сплюснутого сфероида вращения, одна из больших осей которого лежит в одной вертикальной плоскости с продольной осью симметрии робота-опрыскивателя, а малая ось совпадает с вертикальной осью, проходящей через центр масс робота–опрыскивателя, на которой, сверху панели, установлены антенна приемника спутниковой навигационной системы и снизу, под рамой - блок инерциальной навигационной системы, блок автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочих растворов пестицидов и сжатого воздуха с одной стороны связан интерфейсом с центральным процессором бортового компьютера, с другой стороны - гидравлическими и пневматическими коммуникациями соединен с модулями пенообразования и внесения пестицидов, а каждый модуль пенообразования и внесения пестицидов снабжен, по крайней, мере тремя пеногенераторами, два из которых расположены горизонтально с общей горизонтальной осью симметрии и выходными отверстиями, направленными навстречу, друг другу, а один расположен вертикально с осью симметрии, перпендикулярной, горизонтальной оси, и выходным отверстием, направленным вниз, при этом каждый из модулей пенообразования и внесения пестицидов и каждый цифровой оптико-электронный датчик снабжены автономными приводными механизмами с электрошаговыми двигателями для поступательного перемещения модулей и датчиков вдоль горизонтальных штанг, а продольные оси симметрии цифровых оптико–электронных датчиков и продольные оси симметрии модулей пенообразования и внесения пестицидов постоянно находятся в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной осям симметрии задней горизонтальной штанги и осям симметрии фронтальной горизонтальной штанги. The technical problem posed is achieved by the fact that a mobile robot sprayer for pesticide treatment of row crops and low-growing berry crops, containing: a self-propelled four-wheel chassis in the form of a horizontal frame with two front guides and two driving rear wheels, rear and front vertical rectangular frames with movable guides , rear and front horizontal booms with mechanisms for lifting and lowering the booms, an autonomous power supply system in the form of an on-board battery pack and a solar battery panel with multiple combined photocells, a control and navigation system in the form of an on-board computer, an integrated navigation system module, a chassis electric drive control unit, a technical vision system, including a three-dimensional scanning laser optical rangefinder and digital optoelectronic sensors installed on the front bar, a foaming and pesticide application system, including a to automatic control of the supply, consumption and distribution of working solutions of pesticides, ultrasonic sensors, a tank and a mixer for working solutions of pesticides, a pumping unit, a source of compressed air with pneumatic equipment, according to the invention, the solar panel is made in the form of half the surface of a flattened spheroid of rotation, one of the largest whose axes lie in the same vertical plane with the longitudinal axis of symmetry of the robot-sprayer, and the minor axis coincides with the vertical axis passing through the center of mass of the robot-sprayer, on which, on top of the panel, the receiver antenna of the satellite navigation system is installed and below, under the frame - the unit an inertial navigation system, an automatic control unit for the supply, consumption and distribution of working solutions of pesticides and compressed air on the one hand is interfaced with the central processor of the on-board computer, on the other hand, it is connected by hydraulic and pneumatic communications with foaming and pesticide application modules, and each foaming and pesticide application module is equipped with at least three foam generators, two of which are located horizontally with a common horizontal axis of symmetry and outlets directed towards each other, and one is located vertically with the axis of symmetry , perpendicular to the horizontal axis, and the outlet directed downward, while each of the foaming and pesticide application modules and each digital optoelectronic sensor are equipped with autonomous drive mechanisms with electric stepping motors for translational movement of the modules and sensors along the horizontal rods, and the longitudinal axes of symmetry digital optoelectronic sensors and the longitudinal axes of symmetry of the foaming and pesticide application modules are constantly in the same vertical plane perpendicular to the axes of symmetry of the rear horizontal bar and the axes of symmetry of the front horizontal piece angi.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан вид сбоку мобильного робота-опрыскивателя; на фиг.2 то же вид сверху в разрезе А-А; на фиг. 3 то же вид сзади; на фиг. 4 схема пеногенератора. Figure 1 is a side view of a mobile robot sprayer; figure 2 is the same top view in section AA; in fig. 3 the same rear view; in fig. 4 diagram of the foam generator.

Мобильный робот-опрыскиватель для обработки пестицидами пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур содержит самодвижущееся четырехколесное шасси, систему автономного электропитания, систему управления и навигации, систему технического зрения, систему пенообразования и внесения пестицидов в виде пены. The mobile robot sprayer for pesticide treatment of row crops and low-growing berry crops contains a self-propelled four-wheel chassis, an autonomous power supply system, a control and navigation system, a vision system, a foaming system and pesticide application in the form of foam.

Самодвижущееся четырехколесное шасси выполнено в виде горизонтальной прямоугольной рамы 1 с двумя передними направляющими колесами 2, двумя задними ведущими колесами 3 с приводными электромоторами 4, установленные на раме 1, заднюю 5 и фронтальную 6 прямоугольные рамы. Внутренние боковые стороны рам 5 и 6 снабжены вертикальными подвижными направляющими 7 и 8, к которым закреплены задняя горизонтальная штанга 9 и фронтальная горизонтальная штанга 10, имеющие механизмы подъема и опускания в виде электрических линейных актуаторов 11 и 12 с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контролеры (не показано). Двигатели актуаторов 11 и 12 с одной стороны закреплены на нижнем брусе прямоугольных рам 5 и 6, с другой стороны подвижный шток 13 и 14 актуаторов 11 и 12 соединен с нижней поперечной рамой направляющих 7 и 8 соответственно. The self-propelled four-wheeled chassis is made in the form of a horizontal rectangular frame 1 with two front guide wheels 2, two rear driving wheels 3 with drive electric motors 4, mounted on the frame 1, rear 5 and front 6 rectangular frames. The inner side sides of the frames 5 and 6 are equipped with vertical movable guides 7 and 8, to which the rear horizontal rod 9 and the front horizontal rod 10 are fixed, which have lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators 11 and 12 with an electric step drive, in which programmable controllers are integrated (not shown). The motors of the actuators 11 and 12 on one side are fixed on the lower beam of the rectangular frames 5 and 6, on the other side the movable rod 13 and 14 of the actuators 11 and 12 is connected to the lower transverse frame of the guides 7 and 8, respectively.

Система автономного электропитания включает: установленный на раме 1 блок бортовых аккумуляторных батарей 15, закрепленную на вертикальных рамах 5 и 6 панель солнечной батареи 16 для преобразования солнечной энергии в постоянный электрический ток, выполненную в виде половины поверхности сплюснутого сфероида вращения с множеством объединенных фотоэлементов 17, при этом одна из больших осей a-a сфероида лежит в одной вертикальной плоскости с продольной осью симметрии b-b робота-опрыскивателя, а малая ось c-c совпадает с вертикальной осью d-d, проходящей через центр масс M робота-опрыскивателя. Форма панелей в виде половины поверхности сплюснутого сфероида вращения обусловлена более эффективным попаданием солнечного излучения на поверхность фотоэлементов 17, независимо от направления движения робота- опрыскивателя и естественного освещения времени суток. Посредством солнечной панели 16 происходит постоянная подзарядка блока аккумуляторных батарей 15, что увеличивает время автономной работы робота-опрыскивателя. Система автономного питания комплексирована с системой управления и навигации. The autonomous power supply system includes: a block of on-board batteries 15 mounted on the frame 1, a solar battery panel 16 mounted on the vertical frames 5 and 6 for converting solar energy into direct electric current, made in the form of a half surface of an oblate spheroid of revolution with a plurality of combined photocells 17, with One of the major axes aa of the spheroid lies in the same vertical plane with the longitudinal axis of symmetry bb of the robot sprayer, and the minor axis cc coincides with the vertical axis dd passing through the center of mass M of the robot sprayer. The shape of the panels in the form of a half of the surface of a flattened spheroid of revolution is due to a more effective hit of solar radiation on the surface of the photocells 17, regardless of the direction of movement of the sprayer robot and natural daylight illumination. By means of the solar panel 16, the battery pack 15 is constantly recharged, which increases the autonomous operation of the robot sprayer. The autonomous power supply system is integrated with the control and navigation system.

Система управления и навигации включает: модуль программного управления работой бортового оборудования и программного движением робота-опрыскивателя по заданной траектории, содержащий бортовой высокопроизводительный компьютер 18 и связанный с ним блок управления 19 электроприводами шасси, модуль интегрированной навигационной системы для определения координат и направления движения, состоящий из закрепленного под рамой 1 на вертикальной оси d-d, ближе к центру масс M блока инерциальной навигационной системы 20 в виде цифровых инерциальных датчиков (гироскопов, акселерометров), объединенного с блоком спутниковой навигационной системы в виде приемника ГЛОНАСС/GPS 21 с антенной 22 с круговой поляризацией сигнала, установленной сверху панели солнечной батареи 16 на оси d-d. Установка антенны 22 сверху панели солнечной батареи 16 на оси d-d обеспечивает максимальный обзор верхней полусферы небосвода. Установка блока инерциальной навигационной системы 20 под рамой 1 ближе к центру масс M робота-опрыскивателя является оптимальным, вследствие минимизации погрешностей определения ускорений и угловых скоростей робота-опрыскивателя.The control and navigation system includes: a module for programmed control of the on-board equipment and programmed movement of the robot-sprayer along a given trajectory, containing an on-board high-performance computer 18 and an associated control unit 19 for chassis electric drives, an integrated navigation system module for determining coordinates and direction of movement, consisting of fixed under the frame 1 on the vertical axis dd, closer to the center of mass M of the inertial navigation system unit 20 in the form of digital inertial sensors (gyroscopes, accelerometers), combined with the satellite navigation system unit in the form of a GLONASS / GPS receiver 21 with an antenna 22 with circular signal polarization installed on top of the solar panel 16 on the dd axis. Installing the antenna 22 on top of the solar panel 16 on the d-d axis provides maximum view of the upper hemisphere of the sky. The installation of the block of the inertial navigation system 20 under the frame 1 closer to the center of mass M of the robot sprayer is optimal due to the minimization of errors in determining the accelerations and angular velocities of the robot sprayer.

Система технического зрения включает трехмерный сканирующий лазерный оптический дальномер 23 в виде лазерного передатчика и электрооптического приемника для пространственной ориентации робота-опрыскивателя, комплексированный с модулем интегрированной навигационной системы, цифровые оптико-электронные датчики 24 для определения степени засоренности сорными растениями, поражения растений вредителями и болезнями в режиме реального времени и передачей полученных данных в бортовой компьютер 18, который по полученным данным по заданной программе рассчитывает норму внесения рабочего раствора и передает управляющий сигнал системе пенообразования и внесения пестицидов. The technical vision system includes a three-dimensional scanning laser optical rangefinder 23 in the form of a laser transmitter and an electro-optical receiver for spatial orientation of the robot sprayer, integrated with an integrated navigation system module, digital optoelectronic sensors 24 for determining the degree of weed infestation, plant pests and diseases in in real time and transmitting the received data to the on-board computer 18, which, according to the received data according to a given program, calculates the rate of application of the working solution and transmits the control signal to the foaming and pesticide application system.

Система пенообразования и внесения пестицидов включает: установленные на раме 1 блок 25 автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочей жидкости и сжатого воздуха в виде цифрового регулирующего, дозирующего и распределяющего гидравлического и пневматического оборудования (не показано), бак 26 для рабочих растворов пестицидов, миксер 27 для приготовления рабочих растворов пестицидов, насосный агрегат 28, источник сжатого воздуха с пневматическим оборудованием 29, установленные на штанге 9 посредством кронштейнов 30 модули пенообразования и внесения пестицидов 31, ультразвуковые датчики 32, 33 для измерения высоты h1 расположения штанги 9 над поверхностью почвы и высоты h2 положения штанги 10 над обрабатываемыми растениями.The system for foaming and pesticide application includes: installed on the frame 1 unit 25 for automatic control of the supply, flow and distribution of working fluid and compressed air in the form of digital regulating, metering and distributing hydraulic and pneumatic equipment (not shown), a tank 26 for working solutions of pesticides, a mixer 27 for the preparation of working solutions of pesticides, a pumping unit 28, a source of compressed air with pneumatic equipment 29, installed on a rod 9 by means of brackets 30 foaming and pesticide application modules 31, ultrasonic sensors 32, 33 for measuring the height h 1 of the location of the rod 9 above the soil surface and height h 2 the position of the boom 10 above the treated plants.

При этом каждый из модулей пенообразования и внесения пестицидов 31 и каждый цифровой оптико-электронный датчик 24 снабжены автономными приводными механизмами 34 и 35 с электрошаговыми двигателями для поступательного перемещения модулей 31 и датчиков 24 вдоль штанг 9 и 10 соответственно. In this case, each of the foaming and pesticide application modules 31 and each digital optoelectronic sensor 24 are equipped with autonomous drive mechanisms 34 and 35 with electric stepping motors for translational movement of the modules 31 and sensors 24 along the rods 9 and 10, respectively.

Продольные оси симметрии o-o цифровых оптико–электронных датчиков 24 и продольные оси симметрии p-p модулей пенообразования и внесения пестицидов 31 постоянно находятся в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной осям симметрии m-m задней горизонтальной штанги 9 и осям симметрии n-n фронтальной горизонтальной штанги 10. Такое взаимное расположение цифровых оптико–электронных датчиков 24 и модулей пенообразования и внесения пестицидов 31 позволяет обеспечивать точную дифференцированную обработку растений в рядке в соответствии со сканированной информацией о поражении растений в каждом из рядков растений или засорении сорными растениями.The longitudinal axes of symmetry oo of digital optoelectronic sensors 24 and the longitudinal axes of symmetry pp of the foaming and pesticide application modules 31 are constantly in the same vertical plane perpendicular to the axes of symmetry mm of the rear horizontal bar 9 and the axes of symmetry nn of the front horizontal bar 10. This mutual arrangement of digital optics - electronic sensors 24 and foaming and pesticide application modules 31 allow to provide accurate differentiated treatment of plants in a row in accordance with the scanned information about the damage to plants in each of the rows of plants or weeds.

Каждый из модулей пенообразования и внесения пестицидов 31 включает кожух в виде половины поверхности кругового цилиндра 36, переходящего в поверхность половины усеченного конуса 37 с полукольцевым буртиком 38 на конце, установленные на цилиндрической части 36 кожуха 31 по дуге, по крайней мере, три пеногенератора, два горизонтально расположенных 40, 41, имеющих одну общую горизонтальную ось симметрии n-n с выходными отверстиями, направленными навстречу друг другу и вертикальный 42 с осью симметрии, перпендикулярной горизонтальной оси n-n выходным отверстием направленным вниз. Each of the foaming and pesticide application modules 31 includes a casing in the form of a half surface of a circular cylinder 36, passing into the surface of a half of a truncated cone 37 with a semicircular shoulder 38 at the end, mounted on the cylindrical part 36 of the casing 31 along an arc, at least three foam generators, two horizontally located 40, 41 having one common horizontal axis of symmetry nn with outlets directed towards each other and vertical 42 with an axis of symmetry perpendicular to the horizontal axis nn with outlet directed downward.

Пеногенераторы 40, 41, 42 служат для получения воздушно-механической пены из рабочего раствора пестицидов при добавления в него поверхностно-активного вещества. Каждый из пеногенераторов 40, 41, 42 состоит из приемной камеры 43 с соплом 44 для распыления сжатого воздуха и соплом 45 для подачи рабочего раствора. Приемная камера 43 переходит в конфузор, соединяемый с камерой смешения 45. К выходной части камеры смешения 45 крепится диффузор 46, на выходе которого установлен пакет сеток 47. Foam generators 40, 41, 42 are used to obtain air-mechanical foam from a working solution of pesticides by adding a surfactant to it. Each of the foam generators 40, 41, 42 consists of a receiving chamber 43 with a nozzle 44 for spraying compressed air and a nozzle 45 for supplying the working solution. The inlet chamber 43 passes into a confuser connected to the mixing chamber 45. A diffuser 46 is attached to the outlet part of the mixing chamber 45, at the outlet of which a pack of meshes 47 is installed.

Такая конструкция модулей пенообразования и внесения пестицидов 31 обеспечивает высокую степень густоты покрытия обрабатываемых культур в рядке рабочим раствором пестицида в виде пены, вследствие обработки пеной вегетативной части растений как сверху, так и сбоку, обеспечивает равномерное распределение пены как по высоте, так и по ширине в каждом рядке растений, ликвидирует испарение и снос пестицидов за пределы зоны обработки при воздействии внешних факторов, таких как температура окружающего воздуха, ветер и уменьшает до предельно допустимых концентраций вредное воздействие пестицидов на окружающую среду. Such a design of the foaming and pesticide application modules 31 provides a high degree of coverage of the treated crops in a row with a working solution of the pesticide in the form of foam, due to the foam treatment of the vegetative part of the plants both from above and from the side, provides a uniform distribution of foam both in height and width in each row of plants, eliminates the evaporation and drift of pesticides outside the processing zone under the influence of external factors, such as ambient temperature, wind, and reduces the harmful effects of pesticides on the environment to maximum permissible concentrations.

Блок 25 автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочей жидкости и сжатого воздуха с одной стороны связан интерфейсом с центральным процессором бортового компьютера 18, с другой стороны - гидравлическими и пневматическими коммуникациями соединен с модулями пенообразования и внесения пестицидов 31 (не показано). Изменение расхода рабочего раствора и соответственно нормы внесения обеспечивается цифровым регулирующим, дозирующим и распределяющим гидравлическим и пневматическим оборудованием. The unit 25 for automatic control of the supply, flow rate and distribution of working fluid and compressed air on the one hand is interfaced with the central processor of the on-board computer 18, on the other hand, it is connected by hydraulic and pneumatic communications to the foaming and pesticide application modules 31 (not shown). The change in the consumption of the working solution and, accordingly, the application rate is provided by digital regulating, dosing and distributing hydraulic and pneumatic equipment.

Мобильный робот-опрыскиватель для обработки пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур рабочими растворами пестицидов в режиме реального времени работает следующим образом. A mobile robot sprayer for processing row-crop vegetables and low-growing berry crops with working solutions of pesticides in real time works as follows.

Перед началом работы в бортовой компьютер 18 вводится электронная карта – задание на проведение технологического процесса, в которой указываются границы, площадь сельскохозяйственного поля, длина гона, ширина разворотной полосы, количество проходов по полю, схема обработки поля - траектория движения робота-опрыскивателя с учетом поворотов и заходов на следующий гон, координаты реперной точки начала и конца обработки участка, координаты точек разворота на другой гон, координаты места заправки рабочим раствором, рабочая скорость движения, ширина междурядья b1, ширина рядков растений b2, ширина полос, свободная от культурных растений b3, рабочая ширина захвата Вр, высота обрабатываемой культуры в рядках, высота положения штанги 9 и 10 над обрабатываемыми рядами растений, пределы норм внесения рабочего раствора инсектицида или фунгицида в зависимости от вида вредителей и болезней с учетом экономического порога вредоносности. Before starting work, an electronic map is entered into the on-board computer 18 - a task for carrying out a technological process, which indicates the boundaries, the area of the agricultural field, the length of the run, the width of the headland, the number of passes through the field, the scheme of processing the field - the trajectory of the robot sprayer, taking into account the turns and approaches to the next run, the coordinates of the reference point of the beginning and end of the processing of the site, the coordinates of the turning points to the other run, the coordinates of the place of filling with the working solution, the working speed of the movement, the row spacing b 1 , the width of the rows of plants b 2 , the width of the strips free from cultivated plants b 3 , working width B p , the height of the cultivated crop in the rows, the height of the position of the boom 9 and 10 above the cultivated rows of plants, the limits of the application rates of the working solution of the insecticide or fungicide, depending on the type of pests and diseases, taking into account the economic threshold of harm.

В бак 26 заливается техническая вода, в миксер 27 загружается инсектицид или фунгицид в соответствии с картой-заданием и заполняется до нужного объема водой. Рабочий раствор перемешивается и закачивается в бак 26. Industrial water is poured into the tank 26, an insecticide or fungicide is loaded into the mixer 27 in accordance with the task card and filled to the required volume with water. The working solution is mixed and pumped into the tank 26.

Включается в работу система автономного электропитания, посредством солнечной панели 16 происходит подзарядка аккумуляторных батарей 15, от которых электропитание подается к системе управления и навигации, системе технического зрения, системе пенообразования и внесения пестицидов.The autonomous power supply system is switched on, the solar panel 16 recharges the batteries 15, from which power is supplied to the control and navigation system, the vision system, the foaming system and the introduction of pesticides.

Включается система управления и навигации, система технического зрения. The control and navigation system and the vision system are turned on.

В соответствии с электронной картой-заданием обрабатываемого участка и по данным координат, получаемых от GPS/ГЛОНАСС приемника 21, робот-опрыскиватель устанавливается на исходную реперную точку начала обработки - линию первого прохода. Включается система технического зрения, определяется расстояние b1 между двумя соседними рядами растений, ширина рядка b2, ширина полос, свободная от культурных растений b3, рабочая ширина захвата Вр. In accordance with the electronic map-task of the treated area and according to the coordinates obtained from the GPS / GLONASS receiver 21, the robot sprayer is installed on the initial reference point of the start of treatment - the line of the first pass. The computer vision system is switched on, the distance b 1 between two adjacent rows of plants is determined, the row width is b 2 , the width of the strips free from cultivated plants is b 3 , the working width of capture B p .

Посредством ультразвуковых датчиков 32 и 33 измеряются высоты h1 и h2 положения штанг 9 и 10 относительно вегетативной части растений 48 и поверхности почвы 49, данные от датчиков 32 передаются в бортовой компьютер 18. Ultrasonic sensors 32 and 33 measure the heights h 1 and h 2 of the position of the rods 9 and 10 relative to the vegetative part of plants 48 and the soil surface 49, the data from the sensors 32 are transmitted to the on-board computer 18.

Компьютер 18 дает сигнал на электрошаговые приводы линейных актуаторов 11 и 12, посредством которых происходит автоматическая установка штанг 9 и 10 на заданные высоты h1 и h2 и, соответственно, происходит подстройка блоков 31 пенообразования и внесения пестицидов под среднюю высоту растений 48 в обрабатываемых рядках, а также сигнал на электрошаговые двигатели механизмов 34 и 35, посредством которых модули 31 и датчики 24 перемещаются вдоль штанг 9 и 10 и устанавливаются в заданное положение соответствующее параметрам b1, b2, b3 в реальном масштабе времени. The computer 18 gives a signal to the electric stepping drives of the linear actuators 11 and 12, by means of which the rods 9 and 10 are automatically set to the specified heights h 1 and h 2 and, accordingly, the foaming and pesticide application blocks 31 are adjusted to the average height of plants 48 in the rows being processed , as well as a signal to the electric stepping motors of the mechanisms 34 and 35, by means of which the modules 31 and sensors 24 move along the rods 9 and 10 and are set to a predetermined position corresponding to the parameters b 1 , b 2 , b 3 in real time.

По сигналу от компьютера 18 через блок управления электроприводом шасси включаются приводные электромоторы 4. Робот-опрыскиватель начинает движение по запрограммированной траектории. Интегрированная навигационная система посредством приемника GPS/ГЛОНАСС 21 принимает сигналы от глобальной спутниковой навигационной системы, вычисляет координаты местоположения робота-опрыскивателя в каждый данный момент времени, с помощью блока инерциальной навигационной системы 20 регистрирует и обрабатывает текущие значения линейных и угловых ускорений, передает комплексную информацию в бортовой компьютер 18 о позиционировании и динамике движения робота – опрыскивателя. Функцию управления автономным движением робота-опрыскивателя по заданной траектории в реальном масштабе времени выполняет бортовой компьютер 18. Посредством сканирующего лазерного оптического дальномера 23 осуществляется наблюдение за пространством и обнаружение незапрограммированных препятствий перед роботом-опрыскивателем. On a signal from the computer 18, the drive electric motors 4 are switched on through the chassis electric drive control unit. The robot sprayer starts moving along the programmed path. The integrated navigation system, through the GPS / GLONASS receiver 21, receives signals from the global satellite navigation system, calculates the coordinates of the location of the robot sprayer at any given moment in time, using the inertial navigation system unit 20 registers and processes the current values of linear and angular accelerations, transmits complex information to the on-board computer 18 on the positioning and movement dynamics of the sprayer robot. The function of controlling the autonomous movement of the robot sprayer along a given trajectory in real time is performed by the on-board computer 18. By means of the scanning laser optical range finder 23, the space is observed and unprogrammed obstacles in front of the robot sprayer are detected.

Бортовой компьютер 18 посредством программного обеспечения обрабатывает поступившую информацию и передает алгоритм управления в блок 25 автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочей жидкости и сжатого воздуха. The on-board computer 18, by means of software, processes the information received and transmits the control algorithm to the unit 25 for automatic control of the supply, flow rate and distribution of working fluid and compressed air.

Включается в работу система пенообразования и внесения пестицидов. Из бака 26 рабочий раствор инсектицида или фунгицида насосным агрегатом 28 подается в блок 25 автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочей жидкости и сжатого воздуха; от источника сжатого воздуха 29 в блок 25 подается сжатый воздух. В блоке 25 по сигналу от компьютера 18 посредством цифрового регулирующего, дозирующего и распределяющего гидравлического и пневматического оборудования (не показано) происходит отмеривание, распределение и подача заданного количества рабочего раствора и сжатого воздуха к пеногенераторам 40, 41, 42. Поступающий в сопло 45 рабочий раствор инжектируется потоком сжатого воздуха, выходящего из сопла 44, и направляется в конфузор и далее в камеру смешения 45, где происходит смешивание воздуха и рабочего раствора. Образованная смесь заполняет диффузор 46 и орошает поверхность пакета сеток 47 с образованием пены, насыщенной инсектицидом или фунгицидом. Пена, выходящая из вертикальных пеногенераторов 42, покрывает верхнюю вегетативную часть растений 48. Горизонтальные пеногенераторы 40,41 обрабатывают боковые стороны растений 48. Кожухи в виде половины поверхности кругового цилиндра 36, переходящего в поверхность половины усеченного конуса 37 с полукольцевым буртиком 38 на конце формируют в процессе движения робота-опрыскивателя ровный полукруглый валик пены, полностью покрывающего вегетативную часть растений 48 с равномерным распределением действующего вещества инсектицида или фунгицида на абаксиальной и адаксиальной сторонах листьев растений. Каждый из датчиков 24 определяют степень поражения растений 48 вредителями или болезнями в каждом ряду. The system of foaming and pesticide application is switched on. From the tank 26, the working solution of the insecticide or fungicide by the pumping unit 28 is supplied to the unit 25 for automatic control of the supply, flow rate and distribution of the working fluid and compressed air; compressed air is supplied from the compressed air source 29 to the block 25. In block 25, according to a signal from a computer 18, by means of digital regulating, metering and distributing hydraulic and pneumatic equipment (not shown), the metering, distribution and supply of a predetermined amount of working solution and compressed air to the foam generators 40, 41, 42 takes place. The working solution entering the nozzle 45 is injected by a stream of compressed air coming out of the nozzle 44 and directed to the confuser and further to the mixing chamber 45, where the air and the working solution are mixed. The resulting mixture fills a diffuser 46 and irrigates the surface of the mesh stack 47 to form a foam saturated with an insecticide or fungicide. The foam coming out of the vertical foam generators 42 covers the upper vegetative part of the plants 48. The horizontal foam generators 40, 41 treat the lateral sides of the plants 48. Housings in the form of a half surface of a circular cylinder 36 passing into the surface of a half of a truncated cone 37 with a semi-circular shoulder 38 at the end are formed into During the movement of the robot sprayer, an even semicircular foam roll completely covers the vegetative part of the plants 48 with a uniform distribution of the active ingredient of the insecticide or fungicide on the abaxial and adaxial sides of plant leaves. Each of the sensors 24 determines the degree of damage to plants 48 by pests or diseases in each row.

Программное обеспечение, установленное на компьютере 18, позволяет в режиме реального времени анализировать данные с каждого датчика 24 с учетом экономического порога вредоносности и рассчитывать норму внесения с передачей сигнала на блок управления 25. Блок управления 25 регулирует расход рабочего раствора и потока сжатого воздуха, поступающих к пеногенераторам 40, 41, 42 модулей 31, и, как следствие, норму внесения, при этом в каждом из рядов растений может осуществляться обработка, как с переменными нормами, так и с постоянными нормами в зависимости от степени пораженности растений вредителями и болезнями.The software installed on the computer 18 makes it possible to analyze in real time the data from each sensor 24 taking into account the economic threshold of harmfulness and to calculate the rate of application with the transmission of a signal to the control unit 25. The control unit 25 regulates the flow rate of the working solution and the flow of compressed air supplied to foam generators 40, 41, 42 of modules 31, and, as a consequence, the application rate, while in each of the rows of plants processing can be carried out both with variable rates and with constant rates, depending on the degree of infestation of plants by pests and diseases.

Для обработки гербицидами бак 26 заправляется рабочим раствором гербицида. Обработке гербицидами подвергаются полосы ширины b3, свободные от культурных растений, но засоренные сорными растениями. Компьютер 18 робота-опрыскивателя дает сигнал на электрошаговые двигатели приводов механизмов 34 и 35 модулей 31 и датчиков 24, которые перемещаются вдоль штанг 9 и 10 соответственно и устанавливаются по оси симметрии полос b3. Далее технологический процесс внесения гербицидов аналогичен технологическому процессу внесения инсектицидов и фунгицидов.For herbicide treatment, the tank 26 is filled with a working herbicide solution. The strips of width b 3 , free from cultivated plants, but infested with weeds, are treated with herbicides. The computer 18 of the robot sprayer gives a signal to the electric stepping motors of the drives of the mechanisms 34 and 35 of the modules 31 and sensors 24, which move along the rods 9 and 10, respectively, and are installed along the axis of symmetry of the strips b 3 . Further, the technological process of introducing herbicides is similar to the technological process of introducing insecticides and fungicides.

Применение мобильного робота-опрыскивателя для обработки пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур рабочими растворами пестицидов в виде пенных структур обеспечит повышение эффективности действия пестицидов, дифференцирование норм внесения рабочих растворов пестицидов в зависимости от фитосанитарного состояния растений и их снижение, сведение к минимуму потерь пестицидов, уменьшение рисков загрязнения окружающей среды пестицидами до предельно допустимых концентраций, повышение производительности выполнения технологического процесса. The use of a mobile robot sprayer for processing row crops of vegetable and low-growing berry crops with working solutions of pesticides in the form of foam structures will increase the effectiveness of pesticides, differentiate the rates of application of working solutions of pesticides depending on the phytosanitary state of plants and reduce them, minimize losses of pesticides, reduce risks pollution of the environment with pesticides to maximum permissible concentrations, increasing the productivity of the technological process.

Claims (1)

Мобильный робот-опрыскиватель для обработки пестицидами пропашных овощных и низкорастущих ягодных культур, содержащий самодвижущееся четырехколесное шасси в виде горизонтальной рамы с двумя направляющими передними и двумя ведущими задними колесами, заднюю и фронтальную вертикальные прямоугольные рамы с подвижными направляющими, заднюю и фронтальную горизонтальные штанги с механизмами подъема и опускания штанг, систему автономного электропитания в виде блока бортовых аккумуляторных батарей и панель солнечной батареи с множеством объединенных фотоэлементов, систему управления и навигации в виде бортового компьютера, модуля интегрированной навигационной системы, блок управления электроприводами шасси, систему технического зрения, включающую установленные на фронтальной штанге трехмерный сканирующий лазерный оптический дальномер и цифровые оптико-электронные датчики, систему пенообразования и внесения пестицидов, включающую блок автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочих растворов пестицидов и сжатого воздуха, ультразвуковые датчики, бак и миксер для рабочих растворов пестицидов, насосный агрегат, источник сжатого воздуха с пневматическим оборудованием, модули пенообразования и внесения пестицидов, отличающийся тем, что панель солнечной батареи выполнена в виде половины поверхности сплюснутого сфероида вращения, одна из больших осей которого лежит в одной вертикальной плоскости с продольной осью симметрии робота-опрыскивателя, а малая ось совпадает с вертикальной осью, проходящей через центр масс робота–опрыскивателя, на которой сверху панели установлены антенна приемника спутниковой навигационной системы, снизу, под рамой - блок инерциальной навигационной системы, блок автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочих растворов пестицидов и сжатого воздуха с одной стороны связан интерфейсом с центральным процессором бортового компьютера, с другой стороны - гидравлическими и пневматическими коммуникациями соединен с модулями пенообразования и внесения пестицидов, а каждый модуль пенообразования и внесения пестицидов снабжен, по крайней мере, тремя пеногенераторами, два из которых расположены горизонтально с общей горизонтальной осью симметрии и выходными отверстиями, направленными навстречу друг другу, а один расположен вертикально, с осью симметрии, перпендикулярной горизонтальной оси, и выходным отверстием, направленным вниз, при этом каждый из модулей пенообразования и внесения пестицидов и каждый цифровой оптико-электронный датчик снабжены автономными приводными механизмами с электрошаговыми двигателями для поступательного перемещения модулей и датчиков вдоль горизонтальных штанг, а продольные оси симметрии цифровых оптико–электронных датчиков и продольные оси симметрии модулей пенообразования и внесения пестицидов постоянно находятся в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной осям симметрии задней горизонтальной штанги и осям симметрии фронтальной горизонтальной штанги.Mobile robot sprayer for pesticide treatment of row crops and low-growing berry crops, containing a self-propelled four-wheel chassis in the form of a horizontal frame with two front and two driving rear wheels, rear and front vertical rectangular frames with movable guides, rear and front horizontal rods with lifting mechanisms and lowering of the rods, an autonomous power supply system in the form of an on-board battery pack and a solar panel with a plurality of combined photocells, a control and navigation system in the form of an on-board computer, an integrated navigation system module, a chassis electric drive control unit, a vision system, including those mounted on the front boom three-dimensional scanning laser optical rangefinder and digital optoelectronic sensors, a foaming and pesticide application system, including an automatic control unit for feeding, consumption and distribution storage of working solutions of pesticides and compressed air, ultrasonic sensors, a tank and a mixer for working solutions of pesticides, a pumping unit, a source of compressed air with pneumatic equipment, foaming and pesticide application modules, characterized in that the solar panel is made in the form of half the surface of a flattened spheroid of revolution , one of the major axes of which lies in the same vertical plane with the longitudinal symmetry axis of the robot-sprayer, and the minor axis coincides with the vertical axis passing through the center of mass of the robot-sprayer, on which the antenna of the satellite navigation system receiver is installed on top of the panel, below, under the frame - block of inertial navigation system, block of automatic control of supply, consumption and distribution of working solutions of pesticides and compressed air, on the one hand, it is interfaced with the central processor of the on-board computer, on the other hand, it is connected with hydraulic and pneumatic communications foaming and pesticide application modules, and each foaming and pesticide application module is equipped with at least three foam generators, two of which are located horizontally with a common horizontal axis of symmetry and outlets directed towards each other, and one is located vertically, with an axis of symmetry, perpendicular to the horizontal axis, and the outlet directed downward, while each of the foaming and pesticide application modules and each digital optoelectronic sensor are equipped with autonomous drive mechanisms with electric stepping motors for translational movement of the modules and sensors along the horizontal rods, and the longitudinal axes of symmetry of digital optical –Electronic sensors and the longitudinal axes of symmetry of the foaming and pesticide application modules are constantly in the same vertical plane, perpendicular to the axes of symmetry of the rear horizontal bar and the axes of symmetry of the front horizontal bar.
RU2019127779A 2019-09-03 2019-09-03 Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops RU2731082C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127779A RU2731082C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127779A RU2731082C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731082C1 true RU2731082C1 (en) 2020-08-28

Family

ID=72421536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127779A RU2731082C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731082C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492947A (en) * 2020-12-19 2021-03-16 上海神舟精宜汽车测控技术有限公司 Fertilization control system of landscaping comprehensive maintenance vehicle and application method
CN113230428A (en) * 2021-04-09 2021-08-10 大连理工大学 Intelligent robot based on coronavirus UVC elimination and killing mechanism
RU208476U1 (en) * 2021-08-06 2021-12-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Агрофизический научно-исследовательский институт" (ФГБНУ АФИ) BOOM SPRAYER
RU2779780C1 (en) * 2022-04-07 2022-09-13 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Unmanned aerial robotic complex for pesticide application
CN117208201A (en) * 2023-10-25 2023-12-12 山东步云航空科技有限公司 Agricultural unmanned aerial vehicle capable of adjusting rotation spraying

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6553299B1 (en) * 1998-07-15 2003-04-22 Trimble Navigation Ltd. Methods and apparatus for precision agriculture operations utilizing real time kinematic global positioning system systems
US6907319B2 (en) * 2000-10-14 2005-06-14 Syngenta Crop Protection, Inc. System for the application of pesticides
RU2264703C2 (en) * 2003-10-27 2005-11-27 Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии Method of automatically controlled yield formation
RU2592904C1 (en) * 2015-04-16 2016-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИМ) Robot-sprayer for treatment of strawberry plants and other low-growing croppers
US20180153084A1 (en) * 2015-06-05 2018-06-07 The University Of Sydney Automatic target recognition and management system
US20190200519A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 D'centralized Systems Autonomous Mobile Platform with Harvesting System and Pest and Weed Suppression Systems

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6553299B1 (en) * 1998-07-15 2003-04-22 Trimble Navigation Ltd. Methods and apparatus for precision agriculture operations utilizing real time kinematic global positioning system systems
US6907319B2 (en) * 2000-10-14 2005-06-14 Syngenta Crop Protection, Inc. System for the application of pesticides
RU2264703C2 (en) * 2003-10-27 2005-11-27 Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии Method of automatically controlled yield formation
RU2592904C1 (en) * 2015-04-16 2016-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИМ) Robot-sprayer for treatment of strawberry plants and other low-growing croppers
US20180153084A1 (en) * 2015-06-05 2018-06-07 The University Of Sydney Automatic target recognition and management system
US20190200519A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 D'centralized Systems Autonomous Mobile Platform with Harvesting System and Pest and Weed Suppression Systems

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492947A (en) * 2020-12-19 2021-03-16 上海神舟精宜汽车测控技术有限公司 Fertilization control system of landscaping comprehensive maintenance vehicle and application method
CN113230428A (en) * 2021-04-09 2021-08-10 大连理工大学 Intelligent robot based on coronavirus UVC elimination and killing mechanism
RU208476U1 (en) * 2021-08-06 2021-12-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Агрофизический научно-исследовательский институт" (ФГБНУ АФИ) BOOM SPRAYER
RU2800529C1 (en) * 2021-10-18 2023-07-24 Общество с ограниченной ответственностью "Яндекс Беспилотные Технологии" Mobile robot and method for mobile robot control
RU2779780C1 (en) * 2022-04-07 2022-09-13 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Unmanned aerial robotic complex for pesticide application
RU2790688C1 (en) * 2022-05-24 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Robot-sprayer for gardening
RU2793365C1 (en) * 2022-06-23 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Sprayer for the treatment of reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies
RU2795158C1 (en) * 2022-10-19 2023-04-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Mobile robot for whitewashing tree trunks
RU2794786C1 (en) * 2022-11-02 2023-04-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Mobile robot sprayer for fruit trees and shrubs
RU2796491C1 (en) * 2023-01-11 2023-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Robotic complex for strip spraying of vegetable crops
RU2797047C1 (en) * 2023-04-04 2023-05-31 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Mobile robot for contact application of pesticides
RU224475U1 (en) * 2023-04-24 2024-03-26 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Automated seeder with a disk device for sowing crops
CN117208201A (en) * 2023-10-25 2023-12-12 山东步云航空科技有限公司 Agricultural unmanned aerial vehicle capable of adjusting rotation spraying

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2731082C1 (en) Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops
EP3476215B1 (en) System for spraying plants
US10813263B2 (en) Autonomous or remote-controlled vehicle platform for spraying
US11032967B2 (en) Autonomous or remote-controlled vehicle platform for planting
US10681905B2 (en) Robot vehicle and method using a robot for an automatic treatment of vegetable organisms
ES2886865T3 (en) Automatic target recognition and dispensing system
EP3406125B1 (en) Autonomous or remote controlled vehicle platform for planting
CN102428904A (en) Automatic targeting and variable atomizing flow control system for weeding robot
RU2645165C2 (en) Unmanned robot for applying herbicides
EP4364563A2 (en) Spraying device
CN113273376A (en) Modularization weeding device
RU2748996C1 (en) Machine for the differentiated application of pesticides, liquid mineral fertilizers and agrochemicals
CN214757947U (en) Modularization weeding device
Bykov World trends in the creation of robots for spraying crops
RU2797047C1 (en) Mobile robot for contact application of pesticides
RU2790688C1 (en) Robot-sprayer for gardening
EP4312531A1 (en) Method for delivering liquid by ejecting a continuous jet and system for implementing said method
RU2794786C1 (en) Mobile robot sprayer for fruit trees and shrubs
RU2795158C1 (en) Mobile robot for whitewashing tree trunks
RU2730640C1 (en) Method for ultra-small-volume spraying of agricultural plants and device for implementation thereof using unmanned aerial vehicles of helicopter type
RU2793020C1 (en) Unmanned aerial vehicle for pesticide application in precision horticulture
KR20210009568A (en) Steam exjection type weeding apparatus and automatic control system for green house using the same
RU2808295C1 (en) Unmanned aerial vehicle for spraying pesticides on row crops
RU2796491C1 (en) Robotic complex for strip spraying of vegetable crops
WO2022183596A1 (en) Air-blowing crop protection device