智能田间除草机器人的设计与研究  

作　　者：于虹 李永波 王可楠 姜炎旭 

机构地区：[1]江苏农牧科技职业学院农业工程学院,江苏泰州225300 [2]泰州职业技术学院智能制造学院,江苏泰州225300

出　　处：《南方农机》2025年第6期14-17,共4页

基　　金：江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目“面向复杂场景的农业害虫目标检测算法优化研究”(24KJB510045);2022年度泰州市“凤城英才计划”青年科技人才托举工程(泰科协发[2022]64号);江苏农牧科技职业学院校级科研项目“基于机器视觉的田间杂草精准施药装备研发”(NSF2023ZR12)。

摘　　要：【目的】解决除草剂过量使用的问题,实现杂草的精准识别定位以及除草剂的准确定量喷洒。【方法】研究设计了一种智能田间除草机器人。该机器人由导航系统、动力系统、移动平台、视觉系统、控制系统、除草系统六大部分组成。导航系统运用视觉导航技术与往返式路径规划实现导航和路径规划,在系统中引入模糊算法提高移动精度;视觉系统通过摄像头实时采集田间图像数据,通过在YOLOv5图像识别算法中引入CBAM注意力机制模块和Ghost轻量化特征融合网络提升模型性能,实现对田间杂草的高效识别与分类;视觉系统将识别到的杂草信号传递给控制系统,由控制系统完成对杂草位置的计算,实现对杂草的定位;完成定位后,控制系统将控制除草系统实现除草剂的精准喷洒;在能源选择上,为提升除草机器人的适用性,选择电能作为设备动力来源,并增加了太阳能电池板为系统辅助供电。【结果】该除草机器人可自主规划路径和导航,实现对田间杂草的准确识别、分类、定位及精准施药。【结论】该设备为田间精准喷药除草提供了可行方案,为农业产业智慧化、绿色化、可持续化发展提供了技术支持,对保障粮食安全具有重要意义。

关 键 词：杂草 除草机器人 模糊控制 卷积神经网络 精准施药 

分 类 号：TP183[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程] S451[自动化与计算机技术—控制科学与工程]