[00133735]农作物病虫害防治无人机技术及设备的研究

1、主要研究的技术内容：本项目所研究的植保无人机采用六旋翼无人机作为作业平台,主要由植保喷洒装置、植保精准变量控制系统、飞行平台、飞行控制系统等组成。其中植保喷洒装置主要由药泵、药箱、喷头、管道、喷洒支架、液位传感器、流量传感器、压力传感器等组成;植保精准变量控制系统主要由单片机模块、霍尔传感器模块、AD/DA模块、电压转换模块、电机驱动模块、供电接口模块等硬件及精准变量控制软件组成;飞行平台主要由机身骨架和电池、电动机、机翼等组成;飞行控制系统主要由飞行控制模块、地面遥控平台、无线通讯模块、测控系统等组成。 （1）研究病虫害防治无人机的飞行速度与农药喷洒速度的最佳匹配关系,增加单次作业面积,提高作业效率。 （2）研究病虫害防治无人机地形匹配及避障系统,提高病虫害防治无人机的智能化水平及使用安全性。 （3）根据旋翼无人机的飞行原理,研究病虫害防治无人机动力组合中桨叶质量分布形式,减少桨叶的转动惯性,提高动力有效利用率。 （4）研究病虫害防治无人机的机体制造材料及其湿法成型制造工艺,实现机身的轻量化,提高有效载重量。 2. 技术指标 （1）作业高度 距离作物0.5～3 m （2）作业速度 3～6 m/s可调 （3）喷洒幅度 3～5 m （4）喷洒流量 0.5～1.2L/min可调 （5）雾滴直径 50～200μm （6）最大农药载荷 10 L （7）作业效率 0.5～2.7亩/min 3．经济社会效益 以电动植保无人机为例,每组电池6块锂电池成本12000元,每次作业面积15亩,充放电寿命200次,每亩分摊成本4元;飞手两名,人工费用2元/亩;能源（电）费用2元/亩;无人机费用10万计,折旧3年,每年作业20000亩,每亩成本不到2元。农药成本相对人工节省50%,约5元/亩,相关维护费用1元/亩,每次共计16元/亩。人工植保方面,每小时作业面积2亩,每天8小时计16亩,人工成本160元,每亩10元;农药10元,每次植保费用共20元/亩。再考虑植保无人机的政府补贴、电池费用下降、技术升级,成本优势会越来越大。