RU2767537C1 - Autonomous robotic system for point control of weeds - Google Patents
Autonomous robotic system for point control of weeds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767537C1 RU2767537C1 RU2021107876A RU2021107876A RU2767537C1 RU 2767537 C1 RU2767537 C1 RU 2767537C1 RU 2021107876 A RU2021107876 A RU 2021107876A RU 2021107876 A RU2021107876 A RU 2021107876A RU 2767537 C1 RU2767537 C1 RU 2767537C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weeds
- herbicides
- carriage
- point control
- herbicide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комплексам для борьбы с сорной растительностью.The invention relates to agricultural engineering, in particular to complexes for weed control.
Известен способ авиационной химической обработки растений (А.С. СССР N 1017218, МПК A01G 7/00, 1983), согласно которому перед распылителем химикатов измеряют спектральную яркость растительного покрова, подлежащего обработке, и расход химикатов регулируют пропорционально спектральной яркости растительного покрова, подлежащего обработке.There is a known method of aviation chemical treatment of plants (A.S. USSR N 1017218, IPC A01G 7/00, 1983), according to which the spectral brightness of the vegetation cover to be processed is measured before the chemical sprayer, and the chemical consumption is regulated in proportion to the spectral brightness of the vegetation cover to be processed .
Недостатком известного способа является то, что спектральную яркость растительного покрова определяют при условии, что в поле зрения фотометра попадает растительный покров, подлежащий обработке, размером не менее рабочей ширины захвата летательных аппаратов (30-35 м). В результате в поле зрения фотометра попадают растения с разной степенью развития, видимую дозу химикатов получают и слабо развитые, и хорошо развитые растения, что приводит к нерациональному использованию химикатов, и следственно, происходит загрязнение окружающей среды.The disadvantage of the known method is that the spectral brightness of the vegetation cover is determined under the condition that the field of view of the photometer is the vegetation cover to be processed, not less than the working width of the aircraft (30-35 m). As a result, plants with different degrees of development fall into the field of view of the photometer, both poorly developed and well-developed plants receive a visible dose of chemicals, which leads to the irrational use of chemicals, and consequently, environmental pollution occurs.
Известно устройство управляемой борьбы с сорняками (А.С. РФ N 2129785, МПК A01M 7/00, 1999), заключающееся в автоматическом управлении подачей гербицида на сорняки. При движении устройства в поле зрения цветной видеокамеры находятся все распылители опрыскивателя. Когда на участке поля, обрабатываемом одним распылителем, видеокамера видит зеленый цвет сорняка, анализатор изображения выдает команду на включение соответствующего распылителя через электроклапан.A device for controlled weed control (AS RF N 2129785, IPC A01M 7/00, 1999) is known, which consists in automatically controlling the supply of herbicide to weeds. When the device is moving, all spray nozzles of the sprayer are in the field of view of the color video camera. When the video camera sees a green color of the weed in the area of the field processed by one sprayer, the image analyzer issues a command to turn on the corresponding sprayer through the solenoid valve.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности точечного внесения гербицида, а следственно, больший расход последнего, загрязнению окружающей среды и возделываемых культур.The disadvantage of the known device is the lack of the possibility of spot application of the herbicide, and consequently, a greater consumption of the latter, pollution of the environment and cultivated crops.
Известны способ и устройство (патент Германии N 4132637, МПК A01M 7/00, 1993, прототип) подачи гербицидов в зависимости от количества сорняков, регулируемых оптически с обработкой результатов при помощи ЭВМ. Способ реализуется устройством, содержащим емкость с гербицидом, насос, цветную видеокамеру и командный блок. Имеются емкостью для гербицидов, приспособления для их подачи, распылители. Однако в известных способе и устройстве расход гербицидов зависит от суммарного количества сорняков, попавших в поле зрения оптического датчика.Known method and device (German patent N 4132637, IPC A01M 7/00, 1993, prototype) herbicide supply depending on the number of weeds, optically adjustable with processing of results using a computer. The method is implemented by a device containing a container with a herbicide, a pump, a color video camera and a command block. There are containers for herbicides, devices for their supply, sprayers. However, in the known method and device, the consumption of herbicides depends on the total number of weeds that fell into the field of view of the optical sensor.
Недостатком известного устройства является то, что при этом не учитывается индивидуальное местонахождение сорняков на опрыскиваемой площади, вследствие чего увеличивается расход гербицидов, а также загрязнению окружающей среды и возделываемых культур.The disadvantage of the known device is that it does not take into account the individual location of the weeds on the sprayed area, resulting in increased consumption of herbicides, as well as pollution of the environment and cultivated crops.
Технической задачей изобретения является повышение качества обработки почвы, снижение расхода гербицидов и негативного влияния на окружающую среду.The technical objective of the invention is to improve the quality of tillage, reduce the consumption of herbicides and the negative impact on the environment.
Технический результат достигается тем, что автономный комплекс для точечной борьбы с сорной растительностью, согласно изобретению, содержит каркас с тремя горизонтальными и одной 4 вертикальной направляющими и установленной на них кареткой, соединенной с блоком управления и приводимой в движение четырьмя шаговыми двигателями, в нижней части каретки установлены цветная видеокамера и рабочий орган, расположенный в корпусе и содержащий двигатель, соединенный с малой шестерней, которая соединена с большой шестерней и в центре которой размещен бур с насадкой для удаления сорной растительности со сквозным каналом, проводящим гербициды, при этом рабочий орган через насос соединен с емкостью для гербицида.The technical result is achieved by the fact that the autonomous complex for point weed control, according to the invention, contains a frame with three horizontal and one 4 vertical guides and a carriage mounted on them, connected to the control unit and driven by four stepper motors, in the lower part of the carriage a color video camera and a working body are installed, located in the housing and containing a motor connected to a small gear, which is connected to a large gear and in the center of which there is a drill with a nozzle for removing weeds with a through channel conducting herbicides, while the working body is connected through the pump with container for herbicide.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен автономный комплекс контроля сорной растительности - общий вид; на фиг. 2 изображена рама автономного комплекса с основными компонентами; на фиг. 3 изображен рабочий орган автономного комплекса.In FIG. 1 shows an autonomous weed control complex - general view; in fig. 2 shows the frame of an autonomous complex with the main components; in fig. 3 shows the working body of the autonomous complex.
Автономный комплекс для точечной борьбы с сорной растительностью состоит из каркаса 1 с тремя горизонтальными и одной вертикальной направляющими 2 и установленной на них кареткой 3, приводимой в движение четырьмя шаговыми двигателями 4, обеспечивающими ее трехмерное перемещение в рамках ограниченного объема и расположенными на каждой из направляющих 2. В нижней части каретки 3 установлены видеокамера 5 (не показана) и рабочий орган 6, включающий систему одновременного механического и химического удаления сорной растительности.An autonomous complex for point weed control consists of a
Рабочий орган 6 включает двигатель 7, соединенный с малой шестерней 8, расположенной в корпусе 9. В центре большой шестерни 10, связанной с малой шестерней 9, размещен бур 11 со сквозным каналом 12 проводящим ядохимикаты.The working
Рабочий орган 6 подключен к емкости 13 с гербицидом через насос (не показан). За пределами рабочей области расположены блок управления 14 и электронно-вычислительная машина (не показана) со специализированным программным обеспечением (ПО) для анализа изображений.The
Автономный комплекс контроля сорной растительности работает следующим образом.Autonomous weed control complex works as follows.
Перед началом работы каркас 1 с автономным комплексом устанавливают на самоходном агрегате 15.Before starting work,
Робот получает карту и координаты начала работ. ПО рассчитывает оптимальную траекторию движения для полного прохода поля. Используя ЭВМ 14, робот обнаруживает все растения на своем пути с помощью базы известных растений, предварительно загруженных в систему. Для этого он камерой 5 в режиме реального времени делает снимки почвы, пропуская через видео поток, которые в дальнейшем обрабатываются алгоритмом на основе OpenCV. На выходе комплекс получает информацию, о том какая растительность является вредоносной и где она расположена.The robot receives a map and coordinates for the start of work. The software calculates the optimal trajectory for a complete field pass. Using
Первым этапом обработки почвы является механическое удаление сорной растительности с помощью специальной насадки на буре 11. Для этого по сигналу с блока управления 14 вступает в работу система позиционирования каретки 3, которая, перемещаясь по направляющим 2 в трехмерной системе координат, подводит бур 11 в заданную рабочую точку с сорным растением. Бур 11 погружается в почву и механическим путем удаляет его.The first stage of tillage is the mechanical removal of weeds using a special nozzle on the 11 drill. point with a weed plant. The
Вторым этапом является проводимый одновременно с первым этапом впрыск в почву дозированного количество гербицида, доза которого определяется в зависимости от количества сорняков на заданной площади.The second stage is the injection into the soil of a dosed amount of herbicide, which is carried out simultaneously with the first stage, the dose of which is determined depending on the number of weeds in a given area.
Обе операции нацелены на центр растения, для получения максимального эффекта за счет близкого расположения к нему корневой системы.Both operations are aimed at the center of the plant, for maximum effect due to the close location of the root system.
Использование автономного комплекса для точечной борьбы с сорной растительностью обеспечит повышение качества обработки почвы, снижение расхода гербицидов и негативного влияния на окружающую среду.The use of an autonomous complex for targeted weed control will improve the quality of soil cultivation, reduce the consumption of herbicides and the negative impact on the environment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107876A RU2767537C1 (en) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Autonomous robotic system for point control of weeds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107876A RU2767537C1 (en) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Autonomous robotic system for point control of weeds |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767537C1 true RU2767537C1 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021107876A RU2767537C1 (en) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Autonomous robotic system for point control of weeds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767537C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785071C1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Autonomous field robot for differentiated application of agrochemicals by spraying |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132637C2 (en) * | 1991-10-01 | 1995-04-27 | Walter Prof Dr Kuehbauch | Process for controlled weed control |
RU2129785C1 (en) * | 1997-12-10 | 1999-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Apparatus for controlled weed fighting |
CN111990388A (en) * | 2020-05-27 | 2020-11-27 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Selective spraying system, cooperative pesticide application system and cooperative method |
-
2021
- 2021-03-24 RU RU2021107876A patent/RU2767537C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132637C2 (en) * | 1991-10-01 | 1995-04-27 | Walter Prof Dr Kuehbauch | Process for controlled weed control |
RU2129785C1 (en) * | 1997-12-10 | 1999-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Apparatus for controlled weed fighting |
CN111990388A (en) * | 2020-05-27 | 2020-11-27 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Selective spraying system, cooperative pesticide application system and cooperative method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785071C1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Autonomous field robot for differentiated application of agrochemicals by spraying |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Berenstein et al. | Automatic adjustable spraying device for site-specific agricultural application | |
EP3476215B1 (en) | System for spraying plants | |
US20220151216A1 (en) | Agricultural spraying system | |
RU2731082C1 (en) | Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops | |
CN102428904A (en) | Automatic targeting and variable atomizing flow control system for weeding robot | |
CN110140704A (en) | A kind of intelligent pesticide spraying method and system for plant protection drone | |
Vikram | Agricultural Robot–A pesticide spraying device | |
CN106681400A (en) | Quantity-varying spraying system applicable to unmanned aerial vehicle | |
RU2645165C2 (en) | Unmanned robot for applying herbicides | |
CN113273376A (en) | Modularization weeding device | |
RU156677U1 (en) | SELF-PROPELLED ROBOT - SPRAYER FOR TREATMENT OF STRAWBERRY PLANTS AND OTHER LOW-GROWING CROPS | |
JP2023507834A (en) | agricultural projectile delivery system | |
JP2022526563A (en) | Method for crop treatment of agricultural land using variable spray rate | |
RU2767537C1 (en) | Autonomous robotic system for point control of weeds | |
McWhorter | A recirculating spray system for postemergence weed control in row crops | |
US20220304296A1 (en) | Spray application device | |
Guan et al. | Review on research and application of variable rate spray in agriculture | |
RU2129785C1 (en) | Apparatus for controlled weed fighting | |
Berenstein | The use of agricultural robots in crop spraying/fertilizer applications | |
Søgaard et al. | Investigation of the accuracy of a machine vision based robotic micro-spray system | |
RU2796491C1 (en) | Robotic complex for strip spraying of vegetable crops | |
CA3224120A1 (en) | Multi-device agricultural field treatment | |
US20220330537A1 (en) | Agricultural spraying system | |
RU169593U1 (en) | An unmanned robot to destroy weeds | |
RU2811688C1 (en) | Robotic complex for strip spraying of vegetable crops |