1.3 植保机智能化发展现状

植保作业劳动强度大、费时费力，传统的喷洒方式喷洒不均匀，浪费农药和资源，同时造成环境污染和农药残留，对人类社会的持续健康发展构成极大的威胁。智能化植保机能根据作业速度或病虫草害情况自动实现变量喷药和精准对靶喷药。目前在喷药机上已经广泛应用了喷杆高度自调整技术，通过安装在喷杆上的超声波测距传感器，获取喷杆与作物的实时距离，根据设定的高度自动调整液压机构，使喷杆高度达到期望值。作业参数在线监测系统也已成为各主流喷雾机的标准配置，该系统可通过传感技术获取系统压力、剩余药量、行驶速度、喷杆状态等参数，并在驾驶室终端实时显示，便于驾驶员及时掌握作业情况。

美国爱科ROGATOR 1300自走式喷雾机，通过安装NORAC生产的UC5TM喷杆高度控制系统或者Raven生产的AutoBoom自动保持喷杆高度，通过安装Raven生产的AccuBoom自动喷杆区段控制器，可自动开启和关闭喷杆区段；通过安装SmarTrax实现精确转向控制，跟踪直线和固定曲线；通过Viper Pro终端能进行便捷控制和数据管理。凯斯Patriot 3330喷药机配备的AFS AccuGuideTM自动导引装置可以减少漏施和重复施药；AIM Command PROTM新一代喷药技术包括独立的喷嘴控制装置和转向补偿装置；同样配备AutoBoom和AccuBoom。约翰迪尔4630自走式喷雾剂配备AutoTrac自动驾驶系统、BoomTrac Pro喷杆高度传感器、Automatic Boom Leveling喷杆自动保持水平系统、Swath Control Pro喷嘴独立自动控制系统，通过GS3 2630液晶触控显示器进行智能化控制。

美国NTech公司开发的WeedSeeker喷雾系统，由叶色素光学传感器、控制电路和阀体组成，传感器发射770nm近红外光和656nm红光，监测土壤背景中的杂草，实现实时对靶喷药。Blue River Technology的See & Spray设备使用两个图像传感器、计算机视觉和深度学习算法来识别杂草和作物，在100ms以内完成。Trimble公司的Field-IQTM作物输入控制系统和Ag Leader公司的DirectCommand变量控制系统，能根据人工设定和处方图实现变量喷药作业。

丹麦Hardi公司推出的风幕式大型喷雾机除了具有喷杆高度自调节及作业参数在线监测，还采用喷杆姿态自调整技术，能够根据地面坡度自动调整喷杆的倾斜角度，同时，借助于直线电动机驱动技术，自动改变风幕出风角度，保证达到最佳的喷施效果，图1-12和图1-13所示分别为Hardi公司的HC9500型喷药机控制终端及喷杆高度检测传感器。

图1-12 Hardi公司的HC9500型喷药机控制终端

图1-13 喷杆高度检测传感器

国产植保机已有部分成果达到实际应用水平，投入了小批量生产。中国农机院研制的Intelligent Recognition System能实现智能对靶除草喷药，研制的大型变量喷药机能根据车速和处方图实现变量喷药。雷沃阿波斯ZP81200型悬挂式喷杆喷雾机的车载控制计算机能根据车速变量控制喷药，进口5路电控阀控制喷杆区段的开闭。