基于無(wú)人機(jī)的大棚種植技術(shù)探討

劉金南

（江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，江蘇 江陰 214405）

近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)水平的不斷提高，無(wú)人機(jī)正被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。從最初的固定翼到現(xiàn)在的多旋翼、復(fù)合翼，無(wú)人機(jī)的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視。特別是隨著定向識(shí)別，精準(zhǔn)施藥，無(wú)線(xiàn)充電等技術(shù)的成熟，將賦予無(wú)人機(jī)新的使命。因此，將無(wú)人機(jī)技術(shù)引入大棚種植，對(duì)提升大棚種植效率具有重要意義。

1 無(wú)人機(jī)的應(yīng)用前景

1.1 在監(jiān)控方面的應(yīng)用

目前農(nóng)作物在大棚種植過(guò)程中的監(jiān)控基本由人工完成，對(duì)于小作坊式的種植，涉及的人員較少，但對(duì)于大規(guī)模的種植，需要的人工就較多，尤其是無(wú)法實(shí)時(shí)查看，因此在大棚種植中經(jīng)常會(huì)有農(nóng)作物出現(xiàn)問(wèn)題，而無(wú)人機(jī)卻可代替人們對(duì)大棚內(nèi)的農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)控，主要搭載視頻器件，可通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)精準(zhǔn)分析蔬菜水果的生長(zhǎng)情況，病蟲(chóng)害情況等，特別是無(wú)人機(jī)可采用“定時(shí)巡航”方案以及無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，無(wú)人機(jī)就能按照設(shè)定的時(shí)間對(duì)大棚內(nèi)農(nóng)作物的情況進(jìn)行監(jiān)控，完成工作之后可飛回充電平臺(tái)繼續(xù)充電續(xù)航，時(shí)刻保持充足電量。同時(shí)無(wú)人機(jī)上可配備高清紅外攝像頭，保證它們晚上也能進(jìn)行工作，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)監(jiān)控。

1.2 在植保方面的應(yīng)用

植保無(wú)人機(jī)服務(wù)農(nóng)業(yè)在日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了快速發(fā)展。在噴灑方面，目前無(wú)人機(jī)可搭載農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)控到種植的大棚某塊區(qū)域內(nèi)發(fā)生病蟲(chóng)害，可由無(wú)人機(jī)代替工人對(duì)該區(qū)域完成農(nóng)藥的噴灑，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施藥，特別是無(wú)人機(jī)噴灑技術(shù)采用的是噴霧噴灑方式，該方式至少可節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，同時(shí)無(wú)人機(jī)在農(nóng)藥噴灑上的效率高于人工作業(yè)，這在一定程度可減輕農(nóng)藥用量。在安全性方面，大棚中由于時(shí)刻處于密閉狀態(tài)，噴灑的農(nóng)藥會(huì)對(duì)作業(yè)人員產(chǎn)生危害，而無(wú)人機(jī)可通過(guò)遠(yuǎn)程操控或自動(dòng)作業(yè)，無(wú)需作業(yè)人員進(jìn)入大棚，這就避免了與農(nóng)藥直接接觸，提高了噴灑作業(yè)安全性。

1.3 在采摘方面的應(yīng)用

以往采摘都是由人工完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而采摘無(wú)人機(jī)能夠幫助作業(yè)人員完成農(nóng)作物的采摘，在大棚內(nèi)地形相對(duì)狹窄，作業(yè)人員行走不方便，而無(wú)人機(jī)行動(dòng)靈活，無(wú)視地形，在無(wú)人機(jī)上搭載相應(yīng)設(shè)備，通過(guò)視覺(jué)識(shí)別、多傳感器融合技術(shù)，對(duì)農(nóng)作物果實(shí)顏色進(jìn)行識(shí)別與分析來(lái)判斷果實(shí)的成熟度。一旦判斷水果已經(jīng)成熟，無(wú)人機(jī)就會(huì)完成采摘作業(yè)。

2 推廣無(wú)人機(jī)存在的問(wèn)題

無(wú)人機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，但在推廣過(guò)程中卻存在一些制約因素，主要有以下幾點(diǎn)：一是投入成本高，其中質(zhì)量好的無(wú)人機(jī)搭載高清攝像頭單臺(tái)成本就超過(guò)萬(wàn)元，這對(duì)絕大多數(shù)種植戶(hù)來(lái)說(shuō)難以承受。二是穩(wěn)定性不高，無(wú)人機(jī)在大棚中應(yīng)用，時(shí)刻處于高溫高濕狀態(tài)，容易出現(xiàn)飛行不穩(wěn)的現(xiàn)象。三是技術(shù)不成熟，無(wú)人機(jī)在植保方面與采摘方面還存在一些問(wèn)題，尤其容易識(shí)別錯(cuò)誤，還需要進(jìn)行改進(jìn)。

3 結(jié)論

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，新技術(shù)必將會(huì)涌現(xiàn)出來(lái)，傳統(tǒng)的大棚種植將不能滿(mǎn)足當(dāng)下農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，而引入無(wú)人機(jī)技術(shù)將會(huì)給大棚種植帶來(lái)新的方向和機(jī)遇。