基于玉米根系保护的株间除草机器人系统设计与试验

• 作者: 权龙哲 张景禹 姜伟 李恒达 杨春杰 张溪麟
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 玉米 株间除草 机器人移动平台 根系保护 目标检测 除草铲
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程|Agricultural Equipment and Mechanization Engineering
• 页码范围: 115-123
• 页数: 9页
• 分类号: S233.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2021.12.012

摘要

针对株间机械除草时末端执行器存在损伤玉米根系风险的问题,提出了一种基于玉米根系保护的除草铲土上避苗除草模式,并设计了一套智能株间除草机器人系统.该机器人系统由机器人移动平台、除草装置、视觉检测系统和控制系统组成.其中视觉检测系统采用YOLO V4网络模型来检测玉米苗和杂草;除草装置是基于除草铲空间立体运动轨迹设计,使得除草铲可以完成土上和土下2种避苗除草作业模式.田间试验表明,在机器人移动平台前进速度为1.2 km/h时,玉米苗和杂草的检测率分别为96.04％和92.57％,且2种除草模式的除草率均高于81％.除草铲土上避苗除草模式的平均伤根率为3.35％,相较于除草铲土下避苗除草模式降低了36.40个百分点.结果 证明该除草机器人系统运行稳定,且除草铲土上避苗除草模式具有较优的玉米根系保护性能.