Мирзаев Максим Арифович - младший научный сотрудник.
Москва
Maksim A. Mirzaev - junior researcher.
Moscow
Смирнов Игорь Геннадьевич - доктор технических наук, главный научный сотрудник.
Москва
Igor G. Smirnov - Dr.Sc.(Eng.), chief researcher.
Moscow
Отметили связь увеличения масштабов применения пестицидов и агрохимикатов с их потенциальной опасностью для здоровья людей, загрязнения окружающей среды и продуктов питания. Большинство пестицидов используются путем опрыскивания посевов. Повысить эффективность и качество опрыскивания возможно за счет точного регулирования дозы и снижения потерь препаратов при переходе на дифференцированную обработку сельскохозяйственных угодий. Этому способствует внедрение роботизированных устройств для внесения средств защиты растений. (Цель исследования) Разработать систему позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного опрыскивания. (Материалы и методы) Посевы обрабатывали препаратами при помощи автономного полевого робота. Оценивали качество опрыскивания с применением форсунки. (Результаты и обсуждение) Установлены зависимости для расчета угла захвата форсункой одного растения и угла поднятия рычага. Создана компьютерная модель опрыскивания, позволяющая задавать различные параметры и сравнивать предлагаемый дифференцированный способ обработки растений с традиционным. Рассчитан коэффициент вариации, который отражает равномерность распределения капель по поверхности растения. Выявлена зависимость коэффициента вариации от скорости и расстояния опрыскивания при разных режимах работы: распыление на отдельное растение и на их ряд. (Выводы) Для традиционного метода опрыскивания коэффициент вариации составил 46 процентов. При дифференцированных методах опрыскивания этот показатель составил для режима обработки отдельного растения 25-28 процентов и 33-40 процентов опрыскивания рядов. В полевых исследованиях при отдельной обработке коэффициент вариации составляет 19-24 процентов против 30-35 процентов в режиме опрыскивания рядов.
The paper highlights that the escalation in the use of pesticides and agrochemicals poses a significant risk to human health, environmental integrity, and food safety. The predominant method of pesticide application is crop spraying. Improved efficiency and quality of spraying, coupled with a reduction in drug costs, can be achieved by transitioning to differential treatment of agricultural land and precision dose regulation. The incorporation of robotic devices offers a promising solution to facilitate the process of plant protection. (Research purpose) The research aims to develop a positioning system for a robotic differential spraying device. (Materials and methods) were subjected to chemical treatment by an autonomous field robot, and the quality of spraying was assessed using a nozzle. (Results and discussion) The research established a relationship between calculating the nozzle capture angle of an individual plant and the angle of lever lift. Subsequently, a computerized spraying model was developed, enabling the adjustment of various parameters and benchmarking the proposed differential spraying method against the traditional one. The variation coefficient, reflecting the uniformity of droplet distribution on the plant surface, was calculated. The results indicate that the variation coefficient is dependent on the speed and distance of spraying in different operating modes, including individual plant spraying and row spraying. (Conclusions) The variation coefficient for the traditional spray method was 46 percent. With the adoption of differential spraying methods, this variation coefficient decreased to 25-28 percent for individual plant spraying and 33-40 percent for row spraying. Field studies further demonstrated a variation coefficient of 19-24 percent for individual plant spraying in contrast to 30-35 percent for row-spray treatments.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.