水稻插秧机自动导航技术的研究

水稻插秧机自动导航技术的研究 农业机械 水稻插秧机自动导航技术的研究 李 蕴 鞍山市千山区齐大山镇农机管理站辽宁鞍山 摘要:本文通过对插秧机的普及推广情况以及自动导航技术的研究,着重分 析了自动导航技术在我国的现状研究。目前,尽管对插秧机 自动导航技术的研究比较多,但技术还不够成熟,没有实用的系统可供商业 化,还需进一步研究。 关键词:插秧机;机械化;自动导航技术; 缺点是劳动强度大,工作效率与乘坐式快速插秧机也存在较大 .概述 差距,决定了我国插秧机市场需求将加速向乘坐式方向发展。 农业的根本出路在于发展科技,其实质在于机械化,发 一些地方政府正通过政策引导高性能乘坐式插秧机的发展,譬 展农业的首要问是实现农业机械化问题。农业机械化是农业 如在机植水平较高的江苏、黑龙江等区域,对插秧机的补贴明 生产力的重要组成部分,农业机械化的发展水平是农业生产力 显向高速乘坐式倾斜。同时,由于外资高速乘坐式插秧机逐渐 水平的重要标志。我国加入世贸组织后,借鉴国际经验证明, 本土化,国产插秧机快速发展,高速乘坐式插秧机价格走低已 科技水平低的农业是没有竞争力的农业,劳动生产率低的农业 经成为一种必然。目前,很多插秧机在工作时将秧苗分为两部 也是没有竞争力的农业。要提高我国农业在国际市场上的竞争 分进行装载,其中一部分装载在载苗板上,插秧机的秧针会抽 力,首要的任务是扩大农业经营规模,用高新技术装备农业, 取载苗板上装载的秧苗进行插植;另一部分秧苗则装载在预备 所有这些,都离不了农业机械化。 苗盘上,当载苗板上的秧苗插完后,操作人员可以将预备苗盘 水稻生产中,种植环节一直是制约机械化发展的瓶颈。我国 上的秧苗转移到载苗板上以便进行插植。 水稻种植机械化水平发展不平衡,从水稻种植面积较大的区域分 析,年,在黑龙江省机械种植水平高达.%,江苏%, .水稻插秧机自动导航技术在我国的研究现状 湖南、福建仅为.%、.%。说明我国插秧机市场未来发展 自动导航技术是计算机技术、电子通信、控制技术等多种学 空间将集中在两湖、两广、江西、福建等水稻种植面积大,机械 科的综合,主要是通过传感器对车辆自身位姿信息进行检测,进 化水平偏低的省份。多年来各级农机推广部门通过机抛秧、机直 而根据检测获得的信息自主地进行路径规划与避障、探测定位和 播、机插秧的试验对比,最终对插秧机给予充分肯定。 控制系统的稳定性,并通过控制转向系统使车辆沿规划路径自动 行驶来实现自动导航。 .插秧机的分类 . 技术华南农业大学张智刚等以久保田.型插秧 目前国内的插秧机主要分为:引进国外技术在国内组装的 机为研究平台,开发了基于%. .和衄 高性能插秧机与国产普通插秧机两大类。高性能的机型有东洋 电子罗盘的导航控制系统。该系统以简化两轮车运动学模型为 手扶插秧机、东洋型高速乘坐式插秧机、洋马高 速乘坐式插秧机;国产的插秧机主要以延吉.型机动水稻 基础,开发了基于 速度的模糊自适应和前轮偏角反馈控制方 法,仿真和试验结果明,该控制方法简单有效,导航控制系统 快速插秧机等为主。水稻生产从原来精耕细作至九十年代以来逐 可以控制插秧机按预定的路线行走。速度为./,直线路径跟 步完善并推广群体质量栽培技术体系,以水育壮秧、肥床旱育中 小苗移栽以及宽行窄距、浅栽为主要特点的移栽方式,使水稻的 踪时,平均 误差.,最大误差.;速度为./,圆曲 线路径跟踪时,平均误差.,最大误差.。 增产潜力得到了充分发挥,并持续多年实现了高产稳产。按插秧 .视觉导航浙江理工大学毛可骏等用因子分割图像, 机种类分类,主要有两轮手扶步进式、三轮拖板乘坐式和四轮高 将安列累加的灰度值所形成的曲线图设定水平分割线找到秧苗区 速乘坐式。用户关注插植质量漏插、漂秧和伤秧等、动力大 域,确定各苗区的起始列点和终止列点,找到定位点,拟合分割 小与形式汽油机、柴油机、插植性能参数行距、株距和单 线。根据秧苗行分布呈平行线状的特点,利用分割线在图像平面 株取秧量等等因素较多,对于如何选购插秧机笔者认为,使用 者对插秧机的选型须在严格遵从使用条件前提下,再考虑性价比 上形成的 灭点和成像的斜率来计算插秧机的位移偏差和角度偏 差,采用该算法处理图像平均需要,实时性好,精度高。他 优势的原则,这样才能真正做到“用得了、用得好”。 们将摄像机安装在步行式插秧机上,在路面上用人工铺设的 .插秧机的普及情况 条平行标志线作为基准线,人为控制插秧机行进。试验结果准确 水稻插秧机是一种将水稻秧苗定植在水田中的种植机械, 地提取了秧苗各行的位置,计算得出的位移偏差及角度与人工测 功能是提高插秧的工效和栽插质量,实现合理密植,有利于后 量误差小,能够为无人驾驶插秧机的研究提供视觉基础。 续作业的机械化。它自问世以来,就一直受到有水稻种植地区 参考文献 农机推广部门的重视,特别是在近年来,随着农村劳动力的 】李强,李永奎:我国农业机械导航技术的发展农机化研究.匀:期 快速转移,妇女和老人已成为农村劳动中的主力军。如何解决 】谢舒。蓝峰,黎子明,苏子昊:水稻插秧机的国内外现状及发展趋势.南 劳动力不足的矛盾,使粮食生产继续保持较好的产值,推广普 方农机.年期 及包括插秧机在内的农机具使用是一条必由之路。 从我国插秧机需求的趋势,因为手扶式插秧机最大的 脚杨宝珍,安龙哲,李会荣:水稻插秧机的现状发展展望农胡化研究年期 固中量农资们年捆 万方数据