diseño y prueba de un peine elástico que recíprocamente evita la siembra de planta a planta de soja y dispositivo de deshierbe
Autores: Ye, Shenghao; Xue, Xinyu; Si, Shuning; Xu, Yang; Le, Feixiang; Cui, Longfei; Jin, Yongkui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
diseño y prueba de un peine elástico que recíprocamente evita la siembra de planta a planta de soja y dispositivo de deshierbe
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Dispositivos de control de malezas entre plantas existentes
Reconocimiento de imágenes
Plataformas de navegación inteligente
Dispositivo de control de malezas entre plantas reciprocativo
Dientes de peine elásticos
Experimentos de campo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Aunque existen dispositivos de control de malezas entre plantas para la soja, la mayoría dependen principalmente del reconocimiento de imágenes y plataformas de navegación inteligente. Al mismo tiempo, los dispositivos automatizados de control de malezas aún no están completamente maduros, lo que resulta en problemas como altas tasas de daño a plántulas y bajas tasas de deshierbe. Este documento propuso un dispositivo de control de malezas entre plantas para la soja basado en la idea de apertura y cierre intermitente recíproca de componentes de ejecución de deshierbe. El dispositivo consta de un sensor de medición láser, motor servo, Controlador Lógico Programable (PLC) y mecanismo de deshierbe. En primer lugar, este documento explicó la estructura general y el principio de funcionamiento del dispositivo de control de malezas, y discutió el análisis teórico y el diseño estructural del componente crítico, los dientes de peine elásticos. Este documento también analizó el principio de funcionamiento de la trayectoria de movimiento de los dientes de peine elásticos y la acción de evitación de plántulas de acuerdo con los requisitos de siembra agronómica de la soja. Luego, se realizaron experimentos de campo, y el experimento fue diseñado mediante el método experimental de combinación general de rotación cuadrática. El número de peines, la velocidad del robot de gestión de campo y la profundidad de penetración fueron tomados como factores de prueba para investigar sus efectos en los índices de prueba de la tasa de deshierbe y la tasa de daño a plántulas. El experimento utilizó un método de análisis de superficie de respuesta y diseñó un método experimental de combinación general de rotación cuadrática de tres factores y tres niveles. Los resultados demuestran que el número de dientes de peine tiene el impacto más significativo en la tasa de deshierbe, mientras que la velocidad hacia adelante tiene el impacto más significativo en la tasa de daño a plántulas. La combinación óptima de una profundidad de penetración de 29,06 mm, cinco dientes de peine y una velocidad hacia adelante de 0,31 m/s logra una tasa óptima de deshierbe operativo del 98,2% y una tasa de daño a plántulas del 1,69%. Bajo las condiciones de combinación de parámetros óptimos, el rendimiento de la máquina puede satisfacer los requisitos de operaciones de deshierbe intrafila en campos de soja, y los resultados de la investigación pueden proporcionar una referencia para el diseño y la optimización de dispositivos mecánicos de control de malezas para campos de soja.
Descripción
Aunque existen dispositivos de control de malezas entre plantas para la soja, la mayoría dependen principalmente del reconocimiento de imágenes y plataformas de navegación inteligente. Al mismo tiempo, los dispositivos automatizados de control de malezas aún no están completamente maduros, lo que resulta en problemas como altas tasas de daño a plántulas y bajas tasas de deshierbe. Este documento propuso un dispositivo de control de malezas entre plantas para la soja basado en la idea de apertura y cierre intermitente recíproca de componentes de ejecución de deshierbe. El dispositivo consta de un sensor de medición láser, motor servo, Controlador Lógico Programable (PLC) y mecanismo de deshierbe. En primer lugar, este documento explicó la estructura general y el principio de funcionamiento del dispositivo de control de malezas, y discutió el análisis teórico y el diseño estructural del componente crítico, los dientes de peine elásticos. Este documento también analizó el principio de funcionamiento de la trayectoria de movimiento de los dientes de peine elásticos y la acción de evitación de plántulas de acuerdo con los requisitos de siembra agronómica de la soja. Luego, se realizaron experimentos de campo, y el experimento fue diseñado mediante el método experimental de combinación general de rotación cuadrática. El número de peines, la velocidad del robot de gestión de campo y la profundidad de penetración fueron tomados como factores de prueba para investigar sus efectos en los índices de prueba de la tasa de deshierbe y la tasa de daño a plántulas. El experimento utilizó un método de análisis de superficie de respuesta y diseñó un método experimental de combinación general de rotación cuadrática de tres factores y tres niveles. Los resultados demuestran que el número de dientes de peine tiene el impacto más significativo en la tasa de deshierbe, mientras que la velocidad hacia adelante tiene el impacto más significativo en la tasa de daño a plántulas. La combinación óptima de una profundidad de penetración de 29,06 mm, cinco dientes de peine y una velocidad hacia adelante de 0,31 m/s logra una tasa óptima de deshierbe operativo del 98,2% y una tasa de daño a plántulas del 1,69%. Bajo las condiciones de combinación de parámetros óptimos, el rendimiento de la máquina puede satisfacer los requisitos de operaciones de deshierbe intrafila en campos de soja, y los resultados de la investigación pueden proporcionar una referencia para el diseño y la optimización de dispositivos mecánicos de control de malezas para campos de soja.