Устройство для управляемой борьбы с сорняками

 

Устройство для управляемой борьбы с сорняками относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для автоматического управления подачей гербицида на сорняки. Технической задачей изобретения является уменьшение расхода гербицидов и загрязнения окружающей среды. При движении устройства в поле зрения цветной видеокамеры находятся все распылители опрыскивателя. Когда на участке поля, обрабатываемом одним распылителем, видеокамера видит зеленый цвет сорняка, анализатор изображения выдает команду на включение соответствующего распылителя через электроклапан. Анализатор выдает команды на поворот распылителя исполнительным механизмом, смещение его в пределах ширины его захвата и изменение угла его распыления. Снижение расхода гербицидов и защита окружающей среды достигается тем, что сравнительную оценку обрабатываемого участка осуществляют прицельно по цветным меткам на распылителях, установленных с возможностью перемещения их в поперечно-горизонтальной плоскости и наклона в вертикальной плоскости. 1 з. п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для автоматического управления подачей гербицидов на сорняки.

Известен способ авиационной химической обработки растений, (А.с. N 1017218 МКИ A 01 G 7/00 СССР, 1983), заключающийся в том, что перед распылителем химикатов измеряют спектральную яркость растительного покрова, подлежащего обработке, и расход химикатов регулируют пропорционально спектральной яркости растительного покрова, подлежащего обработке. Недостатком этого способа является то, что спектральную яркость растительного покрова определяют при условии, что в поле зрения фотометра попадает растительный покров, подлежащий обработке, размером не менее рабочей ширины захвата летательных аппаратов (30 - 35 м). В результате в поле зрения фотометра попадают растения с разной степенью развития, видимую дозу химикатов получают и слабо развитые, и хорошо развитые растения, что приводит к нерациональному использованию химикатов, кроме того происходит загрязнение окружающей среды.

Известен способ и устройство (патент Германии N 4132637 МКИ A 01 M 7/00, 1993, прототип) подачи гербицидов в зависимости от количества сорняков, регулируемых оптически с обработкой результатов при помощи ЭВМ. Способ реализуется устройством, содержащим движущийся опрыскиватель с емкостью для гербицидов, приспособления для их подачи, распылители, цветную видеокамеру, компьютер с базой данных, податель импульсов для включения и выключения распылителей в зависимости от количества сорняков, расположенных на просматриваемом участке поля. Однако в известном способе и устройстве расход гербицидов зависит от суммарного количества сорняков, попавших в поле зрения оптического датчика. При этом не учитывается индивидуальное местонахождение сорняков на опрыскиваемой площади, и она опрыскивается вся. Это ведет к попаданию гербицидов не только на сорняки, но и на те места поверхности почвы, где их нет, что ведет к перерасходу гербицидов, уменьшению их дозы, необходимой для уничтожения сорняков, нарушению технологического процесса борьбы с сорной растительностью, загрязнению окружающей среды.

Для устранения отмеченных недостатков устройство для управляемой борьбы с сорняками оборудовано цветными метками, установленными на распылителях. Распылители с цветными метками установлены с возможностью их перемещения в поперечно-горизонтальной плоскости и наклона в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 показано устройство для управляемой борьбы с сорняками, вид сверху.

На фиг. 2 представлена схема функционирования устройства.

Устройство состоит из опрыскивателя, смонтированного на мобильном энергетическом средстве 1 и состоящего из емкости 2, штанги 3 с распылителями 4. Емкость 2 опрыскивателя с помощью гидромагистрали 5 через насос и регулятор давления (не показаны) соединена со штангой 3 и распылителями 4. На мобильном энергетическом средстве 1 установлена цветная видеокамера 6, соединенная с анализатором изображения 7, задатчиком 8 цветокода прицела 13, задатчиком 9 цвета сорняков и командным блоком 10, подключенным к электроклапану 11 и регулятору 12 угла γ распыления, распылители 4 с прицелами 13 и их цветными метками а, б,с, установленными на исполнительных механизмах 14, которые поворачивают распылители 4 на угол ϕ в вертикальной плоскости или смещают распылители 4 в поперечно-горизонтальной плоскости на величину h по направляющим 15.

Работает устройство следующим образом. При движении устройства в направлении V в поле зрения цветной видеокамеры 6 находится все распылители 4 опрыскивателя и, естественно, обрабатывается почва с сорняками, например, зеленого цвета. В задатчике 9 цвета сорняков в этом случае устанавливают код зеленого кода, а в задатчике 8 цветокода прицела 13 цвета меток а,б,с, причем лучше, когда эти цвета не встречаются на обрабатываемой почве, что улучшает их распознавание и определение ориентации анализатором изображения 7. Когда на одном или нескольких участках обрабатываемой почвы шириной h в цветную видеокамеру 6 поступает сигнал зеленого цвета от сорняков, анализатор изображения 7 выдает команду на включение соответствующего распылителя 4 через командный блок 10 и электроклапан 11. Если сорняк занимает неполную ширину h обрабатываемого участка, то анализатор 7 выдает команды на поворот распылителей 4 исполнительным механизмом 14 на угол ϕ или их смещение в пределах h в боковых направлениях по отношению к направлению V движения опрыскивателя или изменение угла распыления γ. Электроклапан 11 открывается по командам анализатора 7 и гербициды из бака 2 по гидромагистрали 5 поступают на один или несколько распылителей 4. Расположение цветных меток (а, б, с) прицепа 13 выставляют таким образом, что если изображение метки (б) находится в середине между метками (а, с), то соответствующий распылитель попадает раствором на точку почвы, находящуюся на линии видеокамера - метка б. В процессе прицеливания могут использоваться не все функциональные возможности устройства, а только их часть, например, применять только включение электроклапанов 11, далее добавить поочередно поворот на угол ϕ, смещение на h, изменение угла γ распыла гербицида или использовать различные комбинации перечисленных функциональных возможностей.

Предлагаемое устройство позволяет обработать гербицидами даже одно растение, не расходуя химикаты на оставшуюся почву, уменьшая тем самым их расходование, обеспечивая защиту окружающей среды.

Формула изобретения

1. Устройство для управляемой борьбы с сорняками, содержащее движущийся опрыскиватель с емкостью для гербицидов, приспособление для их подачи, распылители, цветную видеокамеру, податель импульса для включения и выключения распылителей, отличающееся тем, что устройство оборудовано цветными метками, установленными на распылителях.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распылители с цветными метками установлены с возможностью их перемещения в поперечно-горизонтальной плоскости и наклона в вертикальной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2