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作品展示 > A类:智能农业装备科技发明制作类 > A2智能种植农业装备发明
多功能蔬菜种植机器人
- 作品编号:2024A4044
- 所属领域:A2智能种植农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:沈阳航空航天大学
- 所在院/系:机电工程学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:样机
- 制作成本估算:0.4万元
作品简介:
习近平总书记在党的十九大提出乡村振兴战略,并且强调须将其摆在优先位置并要实现农村农业现代化。参与本作品的成员均来自河南,湖北,江西,辽宁等地的农村,与农业联系紧密。
在实现乡村振兴的道路 上,推动农业自动化程度、农业机械化程度是重中之重。我国农机发展现状是缺乏中小微型农机,大棚栽种作业仍是半自动或人力,本作品主要将人工智能应用于农业技术中的智能播种无人机器人技术,智能感知技术,视觉识别技术,农业物联网技术。
目前蔬菜全自动移栽机的研究还处于研发试验阶段,适用于我国农业实际情况的小型移栽机大多数仍处于半自动化水平,在取喂苗环节上仍需要人工,部分已带有自动取喂苗机构的移栽机也未大面积应用。而目前仍有部分蔬菜的移栽一般采用人工移栽的方式,但目前一直未能有小巧,实用的农业机械来辅助这些青菜的移栽。
根据《农业机械分类(NY/T1640-2021)》本作品属于适用于极小范围农田作业的微型农机,设计应用场景主要为没有充裕资金的个体户菜农,这些农民同志的大棚通常尺寸较小,不便于大型移栽机进入和作业。
主要创新点:
控制方面将人工智能应用于农业技术中的智能播种无人机器人技术,智能感知技术,视觉识别技术,农业物联网技术等应用于作品中。
1使用手机wifi进行连接,只需用手机即可操作
2设计了手机app以简化操作
3采用遗传算法进行路径规划,提高收割效率,并且每个移栽机器人可介入互联网,可以多机同时作业,使用了类似蜂群无人机的开源控制流程,大大减少移栽时间。
4应用智能感知技术,可以接收大棚中传感器的数据进行保收作业,如除虫,施肥,松土等。
结构上
1应用多种机构原理,比如曲柄滑块机构及其急回特性,槽轮机构用于间歇传动四杆机构的死点等。
2模块化设计,并且各个模块大量使用标准件,便于生产,例如栽种模块基于手动移栽器设计,可靠性高。
3移栽时只携带少量幼苗,大量幼苗储存在储苗机器人中,工作效率大大提高。
4可移栽蔬菜多样,可根据移栽的蔬菜种类自动调整行间距,栽种深度及覆土厚度。(比如生菜栽种深度约为20mm,覆土厚度为1cm,西红柿则栽种深度约为40mm,覆土厚度约为30mm)
技术关键和主要技术指标:
根据《农业机械分类(NY/T1640-2021)》本作品属于适用于极小范围农田作业的微型农机,设计应用场景主要为没有充裕资金的个体户菜农,这些农民同志的大棚通常尺寸较小,不便于大型移栽机进入和作业。应用场景主要为没有充裕资金的个体户菜农,这些农民同志的大棚通常尺寸较小,不便于大型移栽机进入和作业。
推广应用价值:
已经完成样机实物测试,经过在法库的大棚中的实地测试(大棚长度约为60m,高度约为3.2m,宽度约为4m)的测试,设定移栽间距为12cm时,每列间距为35cm。鸭嘴插入土壤深度,约为15mm,覆土厚度约为2mm共进行了约2000株幼苗的移栽,可在两小时至三小时内完成一个大棚的青菜移栽工作,平均每分钟移栽12株相较于人力作业效率提升了6倍。
作品视频: