基于视觉识别对靶喷雾机器人设计与试验

作     者：樊雪南 胡军 刘昶希 石航 FAN Xuenan;HU Jun;LIU Changxi;SHI Hang

作者机构：黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省保护性耕作工程技术研究中心黑龙江大庆163319 北大荒通用航空有限公司黑龙江哈尔滨150028 

出 版 物：《农机使用与维修》 (Agricultural Machinery Using & Maintenance)

年 卷 期：2025年第1期

页      面：10-14页

学科分类：0828[工学-农业工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2023E106) 黑龙江省省重点研发计划项目(2023ZX01A06) 九三大豆产业创新研究院项目(2022402) 

主　　题：对靶喷雾机器人 视觉识别 对靶喷雾 树莓派 

摘      要：针对传统大面积无差别喷洒农药会对环境造成污染、易产生农药残留危害健康的问题,设计了一种基于视觉识别对靶喷雾机器人,解决大豆田常规施药除草造成的农药浪费问题。通过树莓派、CMOS相机搭配舵机实现采集处理图像,并将其搭载至橡胶轮式移动平台实现对靶喷雾机器人的设计。对靶喷雾机器人采用侧向施药方式,利用VP110-015喷嘴搭配12 V水泵实现精准喷施,经验证,视觉摄像头在距离目标1.1 m处采集320×240图片(.jpg格式)符合处理需求,延时导通继电器阻值为10000Ω可满足精准喷施要求,除草机器人单次喷雾量为0.002 L,单次喷雾覆盖三维空间0.004 m^(3)。当前进速度为0.10 m/s时,识别率达到90%以上,使用视觉识别系统精准判断施药对象,对靶喷施稗草可以减少73.34%的药液施用量。研究结果对减少农药使用量,提高对靶率,实现农业可持续发展具有重要意义。