作品名稱：基于韭菜地壟距自動控制松土除草機(jī)器人
學(xué)校名稱：蘭州工業(yè)學(xué)院
參賽隊伍：智能農(nóng)業(yè)隊
隊伍編號：198857
參賽學(xué)生：張博文 王雅乙 馬培榮
指導(dǎo)老師：馬富榮
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
請在微信端進(jìn)行投票。點(diǎn)此掃描二維碼。
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，它極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和作物產(chǎn)出，降低了勞動強(qiáng)度。隨著全球人口的持續(xù)增加，糧食需求不斷攀升，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式已無法滿足市場的需求[1]。然而，農(nóng)業(yè)機(jī)械化在不斷發(fā)
展的同時，也面臨著更加精細(xì)化、環(huán)境友好化的挑戰(zhàn)。在這樣的大背景下，針對特定作物，開發(fā)專用的除草松土機(jī)械顯得尤為必要。韭菜作為一種廣受歡迎的蔬菜，其種植面積逐年增加，韭菜具有多次采割的特點(diǎn)，生長周期短，耐割耐采，因此在一年中可以提供多次的產(chǎn)出。但韭菜的種植管理也有其獨(dú)特性，尤其是在除草和松土方面。化學(xué)除草劑雖然能夠快速有效地控制雜草，但長期使用會給土壤和環(huán)境造成負(fù)面影響，同時也會對人體健康構(gòu)成潛在威脅。機(jī)械除草提供了一種更為環(huán)保的選擇，減少了化學(xué)除草劑的使用[3]，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和維護(hù)食品安全。韭菜在北方很多家庭種植，韭菜屬于百合科多年生宿根蔬菜，適應(yīng)性強(qiáng)，抗寒耐熱。在北方冬季地上部分雖然枯死，地下部進(jìn)入休眠，但春天表土解凍后萌發(fā)生長。韭菜在北方個體農(nóng)戶家中作為經(jīng)濟(jì)作物種植時，要時刻注意韭菜的生長狀況和韭菜的病蟲害以及韭菜的施肥和水分的保持，在這其中，韭菜松土和行間除草是最關(guān)鍵的。本項(xiàng)目研究重點(diǎn)有兩方面內(nèi)容。其一是針對韭菜菜葉較脆弱和韭菜地較潮濕的特點(diǎn)，設(shè)計一種適用于韭菜地的松土機(jī)器人模型，這種機(jī)器人的工作部件可以根據(jù)不同韭菜地的不同種植密度做出更換和調(diào)整。韭菜根系較淺，易受機(jī)械化作業(yè)傷害，且韭菜周圍的雜草會與其競爭養(yǎng)分和水分，影響韭菜的生長和產(chǎn)量。在做到既不傷害韭菜菜葉的同時，又能將韭菜菜地中的小雜草做到清除從而提高韭菜產(chǎn)量。其二是將這種機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了自動化，極大程度的提高了工作效率。隨著社會的發(fā)展和人口的老齡化，越來越少的勞動力愿意從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是體力勞動密集的除草作業(yè)[2]。因此，開發(fā)一種能夠高效完成韭菜地壟除草和松土工作的機(jī)械，對于降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，以及減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度具有重要意義。即使是一個人也可以輕松操作，并完成用傳統(tǒng)農(nóng)具費(fèi)很多力氣、很多時間才能完成的工作。該項(xiàng)目是基于在人工收割韭菜后導(dǎo)致韭菜地被踩踏，破壞了韭菜地原有的土地結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致韭菜根部因?yàn)槿毖鯄乃溃熬虏说刂须s草對經(jīng)濟(jì)作物的影響問題的研究。該項(xiàng)目通過設(shè)計并制造一種針對韭菜地的自動化機(jī)器人解決以上這兩種關(guān)鍵問題。
