无人机搭载的水稻撒播机研究

发布时间：2020-08-20 12:29

【摘要】：水稻是我国重要的粮食作物,在水稻耕、种、收三大生产环节中,水稻种植机械化是限制水稻全程机械化的重要因素,水稻直播作为最简便的水稻栽培方式,目前已经在国际上被广泛认可。随着科技的进步,新兴的无人机进入人们的视野,无人机具有对环境适应性强、造价较低、操作简便、对突发状况响应快的优点。将无人机应用于水稻直播相对于有人驾驶飞机和陆地机器有明显优势,对于促进水稻全程机械化作业,降低水稻生产成本,减轻农民劳动强度有重要的现实意义。本研究主要设计并制作了基于六旋翼无人机的水稻撒播机。主要工作如下:(1)对水平圆盘上的水稻粒子进行受力和运动分析,得出改变水稻粒子落种点的影响因素,主要是机械结构参数和水稻粒子自身物理特性。其中,机械结构参数为后期撒播装置静态播种试验提供理论指导;并测定了水稻芽种的自身物理特性,包括:千粒重、摩擦角、休止角以及平均粒径,为飞行水稻撒播机设计提供了重要的前提条件。(2)飞行水稻撒播机器设计了一个倒圆锥形的种箱作为稻种载体,在种箱出口处设有直流电机驱动的L型搅种棒,用于辅助出种,种箱开口大小通过舵机实现变量出种,圆盘撒播装置固定于无人机脚架上,位于种箱出口下方,稻种从种箱流出落在用同为直流电机驱动的圆盘上被甩出实现撒播。控制系统采用FUTABA T14-SG发射器和接收机系统遥控设备用于调节种箱开口大小、搅种棒和圆盘的转速。(3)改变对撒播效果有显著影响的三个机械结构参数,包括:落种点位置、圆盘转速、开口大小,进行撒播装置静止状态播种试验,优选了一组机械结构参数组。并以该参数组为基础完成室外单路径撒播作业,通过模拟田间撒播分析得出行走方式和相邻轨迹间距。研究结果:当圆盘上(5,6)坐标为落种点位置、落种开口大小50%(D=759.88 mm2)、撒播圆盘转速1077 rad/min、搅种棒转速50 rad/min、飞行高度2 m、飞行速度3 m/s、两相邻轨迹距离为3.6 m时,能够满足大田内早稻直播的生产需求。工作效率可达0.97亩/分钟,工作效率较人工撒播有显著提升。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223.2

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 姜心禄;李旭毅;池忠志;叶利;杨福明;郑家国;;3种秧苗不同秧龄机插对水稻产量性状的影响[J];西南农业学报;2015年06期

2 翁鸣;;中国粮食市场挤压效应的成因分析[J];中国农村经济;2015年11期

3 宋凡金;王爱忠;王东强;;统筹城乡发展中乡村旅游开发与农村空心化治理[J];农业现代化研究;2015年05期

4 芦新春;陈书法;杨进;王强;;宽幅高效离心式双圆盘撒肥机设计与试验[J];农机化研究;2015年08期

5 吕豪豪;刘玉学;杨生茂;邹平;刘光荣;徐昌旭;;南方地区冷浸田分类比较及治理策略[J];浙江农业学报;2015年05期

6 阮晓东;;农用无人机,现代农业的助航者[J];新经济导刊;2015年04期

7 李衣菲;郭占斌;陶桂香;王睿晗;刘海燕;冯金龙;;水稻芽种物理特性试验研究[J];农机化研究;2015年01期

8 张东彦;兰玉彬;陈立平;王秀;梁栋;;中国农业航空施药技术研究进展与展望[J];农业机械学报;2014年10期

9 张洪程;龚金龙;;中国水稻种植机械化高产农艺研究现状及发展探讨[J];中国农业科学;2014年07期

10 汤永禄;李朝苏;吴春;吴晓丽;黄钢;马孝玲;;播种方式对丘陵旱地套作小麦立苗质量、产量及效益的影响[J];中国农业科学;2013年24期

本文编号：2797971