广东省佛山市四季春温室工程有限公司

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物联网控制农业机器生产系统
 
物联网控制农业机器人化生产系统是集合育苗、移栽、嫁接、喷灌、施药、施肥、加湿、采收、运输、分级为一体的自动化装备系统,是现代设施农业高新技术的集成,自动化生产系统将赋予设施农业动态智能物料生产、管理和运输的最高能力,将使设施农业无人化、无污染、高清洁、全智能得以实现。
一、温室或室内自动化设备:
1.果蔬采摘机器人
功能特点
果蔬采摘机器人是利用多传感器融合技术,对采摘对象进行信息获取、成熟度判别、并确定收获目标的三维空间信息及视觉标定,引导机械手与末端执行器完成抓取、切割、回收任务的高度协同自动化系统。从而可以实现无人值守情况下,自动导航、自动识别、自动完成机械臂运动及机械手采摘。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

主要功能和技术指标
l       可选采摘果蔬:草莓、番茄和黄瓜;
l       双目视觉定位系统;
l       多自由度机械臂;
l       果实采摘专用柔性机械手;
l       自主导航、无人值守;
l       多种控制模式;
l       自动避障、语音报警;
l       车速、电流等信息实时反馈;
l       识别成功率:≥92%;
l       采摘成功率:≥90%;
l       果实损伤率:≤5%;
l       具有一定的可扩展功能。
2. 轨道悬挂喷施机
功能特点
轨道悬挂喷施机是利用温室结构特点,运行于温室上方轨道的设施农业田间管理装备,具有空中自主移动、喷施机喷杆升降自动可调、结合地面或空中自动转轨、多种工作模式功能,集喷灌、施药、施肥和加湿为一体,并具有定时、自动和遥控多种控制方式,配合全自动转轨车和物联网控制,使人员无需进入作业环境即可完成相应的操作。具有系统操作简单、价格低廉、使用简易的特点,达到省水节药的目的。
双轨悬挂喷施机:
 
单轨悬挂喷施机:
 
图5单轨悬挂喷施机
 
主要功能和技术指标
 
l       双轨喷施机外形尺寸:960×900×500 mm,轨道中心距离:840mm,重量不超过100kg;
l       单轨喷施机外形尺寸:460×200×410 mm,重量不超过50Kg;
l       喷灌、施药、施肥和加湿多种功能集于一身,可加装自动比例加药器,药肥添加更精准;
l       具有跟随、自动、遥控和定时等多种工作模式,工业级遥控功能,专用KEY键和自锁键;
l       原装进口三变换喷嘴,工作压力:0.2~1.6MPa,流量0.5~3L/min,可加装静电喷嘴,喷洒均匀度>85%;
l       主机行走速度:0.1~1m/s可调;
l       喷杆具有升降功能,升降幅度:0~500mm,升降可选手动或自动;
l       可增设单跨内喷施作业的启停时间和往返次数(工作循环次数),结合物联网使用可选配显示屏实现电脑式菜单选择;
l       具有运行受阻和故障异常提示报警功能;
l       喷杆长度:3~12m,喷杆可为分段式结构,各段间可单独控制,方便清洗和排水;
l       结合空中或地面转轨,可以实现多拱作业和多温室作业。
l       可升级加装物联网控制和对靶喷雾功能。
3. 轨道悬挂转轨车
轨道悬挂转轨车是利用温室结构特点,运行于温室轨道上方,集合运输和转轨一体,手动、自动和遥控多种控制模式,实时监控喷施机作业状态,自动调节喷施机运行速度,与喷施机结合实现整个温室的喷灌、施药等作业自主完成。
主要功能和技术指标
l       具有手动、电控、自动和遥控等多种工作模式;
l       与喷施机实现通讯控制,监控喷施机作业状态;
l       喷施机在喷施和转轨状态切换时,可以调节喷施机运行速度;
l       主机行走速度:0.1~0.5m/s可调。
4. 地面型喷灌施药机
地面型喷灌施药机是基于地面移动平台的智能喷施装备,具有红外感知功能,喷杆具有伸缩、升降和转位功能,适用于多种作物和农艺种植模式,喷量可调,作业效率高,可以有效实现喷灌、施药、液肥等多种作业。
 
主要功能和技术指标
l       外形尺寸:1800mm×800mm×1900mm;
l       喷灌、施药、施肥和加湿多种功能集于一身,可加装自动比例加药器,药肥添加更精准;
l       具有手动和自动两种喷施模式,升级版可实现整车自动控制、自动喷施、遥控控制等多种功能;
l       原装进口三变换喷嘴,工作压力:0.2~1.6MPa,流量0.5~3L/min,可加装静电喷嘴,喷洒均匀度>85%;
l       主机行走速度:0.7~4.3km/h可调;
l       喷杆具有升降和旋转功能,升降幅度:0~500mm,旋转角度:0°~90°,升降和旋转独立控制,可选手动或自动实现,便于多种植模式作业;
l       喷杆长度:4~8m,喷杆为分段式结构,各段间单独控制,方便清洗和排水;
l       可升级红外对靶喷雾功能,自动导航等多种定制功能。
 
5. 果蔬智能化分级装备
功能特点
果蔬智能化分级装备是以计算机视觉技术和多点称重传感为基础,充分利用光机电一体化的优势实现对果蔬大小、颜色、形状、纹理、缺陷或重量等多个指标综合分级,针对椭球型果蔬机械上具有通用性,只需安装相应软件即可扩展分选品种。具有单/双通道并行作业,分级精度高、窜果率低、效率高、整体成本低等特点。
图11果蔬视觉分级机
 
 
图12果蔬视觉分级机
 
 
图13称重型分级机
 
 
主要功能和技术指标
l       视觉分选型适用对象:柑橘、苹果、土豆、番茄、青椒等球形或椭球形果蔬;
l       视觉分选型分级指标:大小、颜色、形状、纹理及缺陷;
l       视觉分选型分级数目:5~7个等级;
l       视觉分选型处理速度:每通道5~6个/秒,4~6万/小时;
l       视觉分选型分级精度:大小分级精度≤±2mm,窜果率≤3%;
l       称重型适用单果质量范围:0.5~4kg,重量分级精度±50g;
l       称重型处理效率:7000个/小时;
l       称重型分级数目:6个等级;
市场应用
适用于果蔬产地加工和处理,工厂化分选等场合,提高果蔬品质,增加市场价值。
二、田间有机生产机械一体化系统
田间有机生产机械一体化系统在传统田间作业耕耙播收的基础上,整合作畦、拱膜覆盖、田间移栽、喷灌、锄草、收获、分级为一体的机械化装备系统,田间有机生产机械一体化系统将实现田间农业蔬菜种植、管理、收获和分级完全机械化作业,将使无污染、高清洁、纯有机得以实现。
1.作畦机
功能特点
作畦机与拖拉机配套使用完成作畦工作,畦面平整,畦宽均匀一致。作畦后,土壤排水良好,增加了种植层的厚度,并便于侧方灌水,畦面不易板结,有利于空气流通,提高地温。一些排水条件较差、降雨较多或气候比较寒冷的地方以作畦种植为好。
 
 
图16作畦机与作业完成效果
主要功能和技术指标
l       外形尺寸:2040mm×1960mm×1360mm;
l       拖拉机配套动力:55~65PS(马力);
l       畦宽:1300~1700mm;
l       畦高:200mm;
l       自重:760~840kg。
2.秧苗田间移栽机
移栽机通过三点悬挂机构连接在拖拉机后端,移栽机上的滚筒在拖拉机拖动作用下向前滚动,再经过链传动带动倾斜放置的传送带运动,培育好的带营养块的种苗在倾斜放置的传送带的带动作用向前运动并将种苗逐个挤出到土壤。在挤出种苗出口处的前面有一开沟器,后面有一覆土轮,如此可依次进行开沟、落苗、覆土,从而完成移栽种植。
主要功能和技术指标
l       外形尺寸:2750mm×1950mm×1250mm;
l       重量:350kg(空载);
l       行车距离:≥270mm;
l       株距:100~600mm可调,行距可调;
l       配套拖拉机功率:35PS(马力);
l       最大工作速度:16km/h。
3.智能锄草机
智能锄草机可清除农田的行间杂草与苗间杂草,是利用机器视觉技术获取田间苗草信息,实现农作物苗株定位,控制锄刀清除苗间杂草且准确避开农作物苗株。具有可靠性高、效率高、操作简单以及无环境污染的特点。
 
 
主要功能和技术指标
l       工作宽度:2m/4行(可选3m/6行、6m/12行);
l       工作速度:2km/h;
l       杂草去除率:约80%;
l       锄刀定位精度≤10mm;
l       耕深:10~20mm;
l       可适应不同株距的农作物。
市场应用
模块化结构设计,易于组装,适用于各种田间锄草作业,尤其适用于有机蔬菜种植大田。针对通过机器移栽种植的农作物,该产品可快速、安全清除农田中的杂草,减少劳动力,大幅度提高工作效率以及降低种植成本。
4. 柔性指状锄草盘
柔性指状锄草盘主要用于作物生长前期的苗间锄草,配合中耕机的行间锄草,可以实现作物田间锄草。在杂草子叶期用指盘锄草器会获得最好的效果。锄草刀上的橡胶手指有橘红色、黄色和红色三种,其硬度依次增大,根据不同作物不同的生长周期可选择不同颜色的橡胶手指以达到最佳锄草效果。
 
 
图20柔性指状锄草盘
l       主要功能和技术指标
l       1120 mm×540 mm×800 mm;
l       工作速度:2~15km/h;
l       杂草去除率:约80%;
l       指齿耕深:≥20mm;
l       可适应不同株距的农作物。
5.低空旋翼喷洒无人直升机系统
  可依据遥感信息作业,施药变量可控,实施背面喷药,旋翼产生的向下气流可使叶面翻飞,超低空飞行,提高施药效率。
 
指标
l       W40型尺寸:2.6m×0.7m×0.6m;W100型尺寸:3.1m×1.1m×0.9m;
l       自重:20~65公斤;
l       最长飞行时间:35~60分钟;
l       最大施药速度:约60~100亩/小时;
l       作用半径:1000~5000米;
l       保护功能:失控保护,自动悬停,自主返航;
l       最大载重:15~30公斤;
l       喷洒装置:超低微定量;
l       燃料箱5~10升,储药箱10~30升;
l       工作人员:2名(操作员、辅助员)。
四、有机生产配套产品
有机生产配套包括:可调式吊蔓夹、熊蜂等在农业生产中与有机生产、机械化作业相适应的产品。
1. 可调式吊蔓夹
可调式吊蔓夹高效解决了吊蔓式植物生长过程中吊蔓管理,减少植物生理损耗,降低劳动强度,节约人力成本,提高绕蔓作业速度4~5倍,通过可调式设计增加了对作物的适用性。具有结实耐用、简单可靠、价格低廉的特点。主要适用于黄瓜、西红柿、迷你西瓜等吊蔓植物,每株使用量为2~3个。
 
 
 
主要参数
外形尺寸:130mm×8mm×13mm;
吊蔓绳径:0.5~2.5mm,推荐使用线径1.5mm,尼龙材质;
卡环直径:21~30mm。
2. 荷兰熊蜂
功能特点
访花效率更高访花20朵/分钟,是蜜蜂的4倍;采粉量是蜜蜂的4倍以上;体积是蜜蜂2倍,一次访花即可完成授粉,蜜蜂访花时仅在花一侧停留,授粉一般需要3次访花。
访花更及时充分,温度8℃以上即可出巢访花,蜜蜂需要16℃以上;阴雨天也出巢访花;能快速适应棚室土封闭环境。
授粉更专业,熊蜂不酿蜜,专门采集花粉,所有出巢熊蜂均采粉;蜜蜂仅有4%的出巢蜜蜂采粉,熊蜂无需对蜂群进行任何管理的操作,蜜蜂管理复杂,还需饲料配制和饲喂等工作。
果形更好、收益更高,科伯特熊蜂能确保连续、及时、充分的授粉,能显著提高优质果率;访花路线呈曲线,带来更多的杂交授粉机会,从而保证更优的坐果率。
 
 
 
应用效果
番茄生产:替代点花,果形周正、提高产量、减少灰霉,完全替代激素蘸花,省工省力,植株不早衰;显著提高产量与品质,小番茄增产5%以上,大番茄增产10%以上,一级果率可达90%以上;降低灰霉病的发病率;
甜(辣)椒生产:连续坐果能力强,显著提高产量与品质,果形周正,各心室发育完好均匀,不长偏,一级果率高。皮厚籽多,增产20%以上;
其他果蔬生产:科伯特熊蜂还可应用于茄子、草莓、豆科植物、南瓜、蓝莓、樱桃、猕猴桃、甜瓜、蔬菜制种等。可使茄类增产10%以上,豆类增产60%以上。提早成熟4-5天。
 
五、教学科研产品
1. 玉米秸秆抗倒伏检测仪器
功能特点
秸秆倒伏严重制约着玉米产量的提高。玉米秸秆抗倒伏检测系列仪器用于测定表征玉米秸秆抗倒伏能力的相关参数,包括玉米秸秆强度测定仪、玉米秸秆弹性测定仪、玉米拔根测力仪三套,分别测定表征玉米秸秆抗倒伏性能的应力强度、弹性模量、拔根力。该系列仪器均装备智能化显示仪表,实现智能化、低成本、人机交互界面友好、便于携带等要求。
图24玉米秸秆抗倒伏系列检测仪器
主要功能和技术指标
 

玉米仪器名称
秸秆强度测试仪
弹性测试仪
拔根测力仪
仪器重量
≤5㎏
≤5㎏
≤7.5㎏
工作能力
≥1500株/h
≥1000株/h
≥30株/h
测定准确率
≥90%
≥90%
≥90%
存储数据
≥100组
≥100组
≥100组

 
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