冀北农用无人机优化设计及露地蔬菜飞防植保应用探讨

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1、产业广角中国蔬菜CHINAVEGETABLES2016（3）：10-12冀北农用无人机优化设计及露地蔬菜飞防植保应用探讨应用X4Z四旋翼农用植保无人机飞防蔬菜病虫害，具有成本低、工作效率高、适用作物广、环境适应能力强、受药面积大、农业危害小等优点，但也受设备条件、农药剂型、病虫害种类、操作人员水平、自然环境等因素的制约。121李　兵　樊江岩　王玉宏12（承德市蔬菜技术推广站，河北承德067000；承德市农机技术推广站，河北承德067000）河北承德是冀北夏秋蔬菜优势产区，也是中国该布局在飞行平衡性以

2、及姿态控制响应速度方面效重要的夏秋蔬菜优势产区，所产大白菜、甘蓝等优果最佳，在材料一定的情况下，采用“X”型四旋质蔬菜远近闻名，产品主要供应华北地区及南方夏翼结构的飞行平台具有稳定性好、结构简单、质量秋淡季市场。承德地区蔬菜种植结构清晰，中南部轻、成本低、续航时间长等优点。地区以设施蔬菜为主，北部高海拔及坝上地区则以1.2　农用便捷设计露地蔬菜栽培为主，2014年全市露地蔬菜播种面积X4Z四旋翼农用植保无人机的机身采用碳纤25.99万hm（89.8万亩），马铃薯播种面积5.27万维材料和铝合金承载架轻便设

3、计，外廓展开20602hm（79万亩）。近年来受市场因素影响，劳动力mm、折叠600mm，设备舱全封闭，内部设备不受成本大幅增加，尤其是田间病虫害监测与防控作外界干扰，机翼快拆、机臂与喷杆折叠设计（图1），业，占到总人工成本的40%～60%。为了解决这一方便农业运输及转场作业。问题，承德市农业部门大力开展现代农业装备研发应用，通过应用农用无人机进行飞防植保，大力推动承德地区农业技术集约化、农民职业新型化和农业装备现代化的发展。1X4Z四旋翼农用植保无人机平台优化设计便捷设计飞行平台1.1　结构布局图1

4、X4Z四旋翼农用植保无人机的飞行平台和便捷设计X4Z四旋翼农用植保无人机平台采用“X”型1.3　喷洒机构组装结构，平面四旋翼布局，轴距1300mm（图1）。X4Z四旋翼农用植保无人机采用2300mm碳纤维管喷杆，均匀分布超微量空心锥喷头4个，单李兵，男，高级农艺师，专业方向：冀北现代化农业技术应用与推广，喷头喷雾角度80°，方锥形药桶容量为10L（图2），E-mail：libing219@126.com高效隔膜泵的工作压力为0.5MPa，药液喷洒流量收稿日期：2015-08-24；接受日期：2

5、016-01-20-1为1L·min。受飞行中的下洗气流影响，药液被基金项目：河北省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队项目，承德市科技计划项目（20157025）强行压制雾化，落到植株叶片正反面。—10—《中国蔬菜》学术论文下载www.cnveg.org中国蔬菜CHINAVEGETABLES产业广角21.4　强化稳定性设计亩），平均每小时作业面积0.06hm（0.9亩）。目X4Z四旋翼农用植保无人机采用独创的倾角合前，X4Z四旋翼农用植保无人机操作人员工资为-1-1力升举式设计（图3），该设计有

6、效地降低了多旋200元·d，雇佣普通劳动力工资为100元·d。翼农用植保无人机在农田飞防过程中的机械晃动问由于减少了田间踩踏、避免了植株机械损伤，药题，提高了农用无人机在高荷载作业情况下的飞行效期延长，病虫害发生减轻，与人工菜田植保作稳定性。业相比，使用农用无人机植保作业成本可降低41.57%，节省植保用水99.12%。封闭式设备舱3　山区农用无人机飞防植保优势明显折叠喷杆药桶3.1　成本低合金承载架目前，传统人工菜田植保作业的工时费用约为-2喷头187.5元·hm；采用X4Z四旋翼农用植保无人机，高效隔膜

7、泵2按单机年飞行20天（保守计算）、日作业20hm图2X4Z四旋翼农用植保无人机的喷洒结构（300亩），5年设备质保期内总飞防面积可达2-22000hm（3万亩），折算成本约62.6元·hm（含飞机折旧、操作人员工时费、充电系统消耗等）。3.2　工作效率高经测算，采用X4Z四旋翼农用植保无人机进行菜田病虫害防治的效率是传统人工背负喷雾器防治的67.5倍，年节省约91%的植保用工，并且能够合图3X4Z四旋翼农用植保无人机的倾角合力升举式设计理、有效地利用最佳病虫害防控时段，提升防控效果。1.5　性能

8、参数3.3　适用作物广X4Z四旋翼农用植保无人机起飞质量25kg，该机型可应用于露地大白菜、甘蓝、菜用枸杞负载质量12kg，空载续航时间为20min，满载等冀北山区主栽蔬菜作物的地上茎、叶部位复杂药续航时间为13min，平均续航大于15min，飞行剂处理，同时适用于水稻、玉米等冀北主栽粮食作高度0.5～500m，最佳作业高度距作物顶端4～5物飞防植保作业。-1m，作业幅宽10m，飞行速度0～15