Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук

Расширенный поиск

Разработка навесной системы для управления пропашным культиватором в автоматическом режиме

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2021-59-2-232-242

Полный текст:

Аннотация

Автоматизация удаления сорняков представляется очень перспективной технологией исходя из огромных усовершенствований в сфере компьютерной обработки, машинного зрения и робототехники. Системы машинного зрения базируются на разнице в цвете между культурными растениями в рядке и почвы. В статье приводится описание навесной системы для ориентации пропашного культиватора по рядкам и его смещение относительно трактора с помощью систем технического зрения и автоматического управления. Разработанная система технического зрения способна на основе использования технологии искусственных нейронных сетей глубокого обучения чётко определять листья сахарной свеклы, а специально разработанный алгоритм выявления центра междурядья направлять подвижную часть культиватора в требуемую сторону для нивелирования неточности хода трактора. Применение управляемого навесного устройства с трактором и орудием на основе систем технического зрения точность выполнения технологических операций по уходу за пропашными культурами, повысит технический уровень машинотракторного агрегата, снизит трудозатраты. Использование систем технического зрения и автоматического управления культиватором позволит повысить качество междурядных обработок пропашных культур и уменьшит пестицидную нагрузку на окружающую среду. Результаты настоящих исследований могут быть использованы при создании машин для возделывания сельскохозяйственных культур с автоматизированной системой управления.

Об авторах

В. В. Азаренко
Отделение аграрных наук Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Азаренко Владимир Витальевич, член-корреспондент, доктор технических наук, доцент, академик-секретарь

пр. Независимости, 66, 220072 Минск



Д. И. Комлач
Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства
Беларусь

Комлач Дмитрий Иванович, кандидат технических наук, генеральный директор

ул. Кнорина, 1, 220049 Минск



В. В. Голдыбан
Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства
Беларусь

Голдыбан Виктор Владимирович, кандидат технических наук, заведующий лабораторией механизации производства овощей и корнеклубнеплодов

ул. Кнорина, 1, 220049 Минск



И. А. Барановский
Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства
Беларусь

Барановский Иван Андреевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории механизации производства овощей и корнеклубнеплодов

ул. Кнорина, 1, 220049 Минск



Г. А. Прокопович
Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Прокопович Григорий Александрович, кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией робототехнических систем

ул. Сурганова, 6, 220012 Минск



Список литературы

1. Научные системы ведения сельского хозяйства Республики Беларусь / В.Г. Гусаков [и др.] ; редкол.: В.Г. Гусаков (гл. ред.) [и др.] ; Нац. акад. наук Беларуси, М-во сел. хоз-ва и продовольствия Респ. Беларусь. – Минск : Беларус. навука, 2020. – 683 с.

2. Proceedings 8th EWRS Workshop on Physical and Cultural Weed, Zaragoza, Spain, 9–11 March 2009 / Europ. Weed Research Soc. – Zaragoza : [s. n.], 2009. – 147 p.

3. Barberi, P. Weed management in organic agriculture: are we addressing the right issues? / P. Barberi // Weed Research. – 2002. – Vol. 42, №3. – P. 177–193. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2002.00277.x

4. Mechanical weed management / D.C. Cloutier [et al.] // Non-chemical weed management: principles, concepts and technology / ed.: M.K. Upadhyaya, R.E. Blackshaw. – Wallingford, 2007. – P. 111–134. https://doi.org/10.1079/9781845932909.0000

5. Паламарчук, В.И. Обработка междурядий с различными защитными зонами / В.И. Паламарчук // Сахар. свекла. – 1986. – №. 4. – С. 28–31.

6. Ахмеров, Х.Х. Автоматизированная машина для прореживания всходов сахарной свеклы / Х.Х. Ахмеров // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. – 1984. – №7. – С. 19–26.

7. Семичев, С.В. Анализ устройств управления траекторией движения сельскохозяйственных машин / С.В. Семичев // Инновации в сел. хоз-ве. – 2017. – №4 (25). – С. 217–221.

8. Экологически безопасные технологии механического уничтожения сорняков в защитной зоне пропашных культур / В.П. Луценко [и др.] // Вестн. РАСХН. – 2006. – №5. – С. 70–71.

9. Алдошин, Н.В. Исследование технологических процессов в растениеводстве при помощи методов матричного исчисления / Н.В. Алдошин // Вестн. Моск. гос. агроинженер. ун-та. – 2007. – №1. – С. 64–66.

10. Innovative strategies and machines for physical weed control in organic and integrated vegetable crops / M. Fontanelli [et al.] // Chem. Engineering Trans. – 2015. – Vol. 44. – P. 211–216. https://doi.org/10.3303/CET1544036

11. Судаченко, В.Н. О совершенствовании устройства для отслеживания защитной зоны культурных растений при междурядной обработке / В.Н. Судаченко, В.В. Козлов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России : сб. науч. тр. / Сев.- Зап. НИИ механизации и электрификации сел. хоз-ва. – СПб., 2002. – Вып. 73. – С. 71–76.

12. Kunz, C. Benefits of precision farming technologies for mechanical weed control in soybean and sugar beet – comparison of precision hoeing with conventional mechanical weed control / C. Kunz, J.F. Weber, R. Gerhards // Agronomy. – 2015. – Vol. 5, N2. – P. 130–142. https://doi.org/10.3390/agronomy 5020130

13. Camera steered mechanical weed control in sugar beet, maize and soybean / C. Kunz [et al.] // Precision Agriculture. – 2018. – Vol. 19, N4. – P. 708–720. https://doi.org/10.1007/s11119-017-9551-4

14. Automatic GPS-based intra-row weed knife control system for transplanted row crops / M. Pérez-Ruiz [et al.] // Computers a. Electronics in Agriculture. – 2012. – Vol. 80. – P. 41–49. https://doi.org/10.1016/j.compag.2011.10.006

15. What is the best multi-stage architecture for object recognition? / K. Jarrett [et al.] // 2009 IEEE 12th International Conference on Computer Vision (ICCV) : proceedings, 29 Sept. – 2 Oct. 2009, Kyoto, Japan / Inst. of Electrical a. Electronics Engineers. – Kyoto, 2009. – P. 2146–2153. https://doi.org/10.1109/iccv.2009.5459469

16. Technology for automation of weed control in specialty crops / S.A. Fennimore [et al.] // Weed Technology. – 2016. – Vol. 30, N4. – P. 823–837. https://doi.org/10.1614/WT-D-16-00070.1

17. Autonomous robots for weed control / A. Ruckelshausen [et al.] // J. of Plant Diseases a. Protection. – 2006. – Spec. iss. 20. – P. 173–180.

18. Співвідношення регулювання та саморегулювання процесів при роботі ґрунтообробного знаряддя / В.І. Ветохін [тa ін.] // Тези наукових доповідей ХІХ Міжнародної наукової конференції «Науково-технічні засади розробки, випробування та прогнозування сільськогосподарської техніки і технологій», присвяченої 85-річчю від дня народження академіка Л.В. Погорілого та 150-річчю від дня народження професора К.Г. Шиндлера / Укр. НДІ прогнозування техніки і технологій для с.-г. вир-ва. – Дослідницьке, 2019. – С. 15–16.

19. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб. : Профессия, 2003. – 752 с.

20. Прокопович, Г.А. Разработка системы технического зрения для сервисного мобильного робота / Г.А. Прокопович // Третий Всероссийский научно-практический семинар «Беспилотные транспортные средства с элементами искусственного интеллекта», 22–23 сентября 2015 г., Иннополис, Республика Татарстан, Россия : тр. семинара / Рос. ассоц. искусств. интеллекта. – Иннополис, 2016. – С. 127–136.


Просмотров: 40


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1817-7204 (Print)
ISSN 1817-7239 (Online)