全文总字数：6333字
面向林木病虫害的多功能仿形机构的设计
摘要：本文主要简述了国内外对于喷雾机发展的研究，目前喷雾机按种类可以分为四大类，分别是传统喷雾、对靶喷雾、变量喷雾和仿形喷雾，而其中仿形喷雾技术则是最近研究的重要项目，并且已经取得了许多重大进展。仿形喷雾相对于其他的喷雾方式有效地提高了农药利用率和作业效率，着重研究仿形喷雾技术将是近年对于喷雾技术发展的重要内容。本文介绍了四种不同喷雾方式的工作原理和重点技术讲四种方式分别分析并进行对比，将不同方法的优缺点进行整合，用于优化仿形喷雾机的研究设计。
关键词：病虫害防治；对靶喷雾；变量喷雾；仿形喷雾机
1.前言
我国目前的植保机械和施药技术都落后于发达国家，农药的有效利用率仅在10%-30%左右，其中绝大部分农药不能到达靶标区域，这些农药则会直接流失到附近的环境当中，不仅浪费了农药也造成了严重的环境污染。
不仅是农药的使用，病虫害防治是发展高产优质农业的重要环节。对于果树病虫害，可以通过多种途径进行防治工作，其中用生物方式和化学方式是最主要的防治方式。而其中农药的使用在果树的病虫害防治工作中更是起到了重要作用，而且农药的使用在目前基本不可避免。果树农药施用的工作量占到果树管理总工作量的百分之三十左右，而目前我国果园使用的喷药方式主要还是以手动喷洒为主[1]。因此，如何解决采用传统防治方法进行果树病虫害防治时“效率低、污染大”的问题，研究能够根据果树树冠和株距不同意的特点而采取果树仿形对靶可变量喷雾，从而有效的提高农药利用率、降低其使用量，减少环境污染，是解决果树病虫害防治中农药使用的关键性问题，也有利于使农业生产更趋于健康，可持续发展。总之，化学防治在相当长的一段时间内仍然是最有效并且不可替代的防治方法。
2. 国外喷雾机研究现状
2.1传统喷雾
传统的喷雾方式主要还是以风送式为主，国外果园以前主要使用的是轴流迷雾果园喷雾器进行喷雾，轴流风扇的设计收到青睐，因为他在各种类型的果园和各种条件下都有效。这些喷雾机简单，坚固，可靠，并且在购买和操作方面成本较低。但是，由于轴流式果园喷雾机会产生较大的径向喷雾羽流，并且半径通常超过五米，会造成巨大损失；另一方面该喷雾机的空气流特性在适应不同树冠时的能力也十分有限。
2.2对靶喷雾
霍切瓦尔研究的RGB图像电子控制系统，以便对树冠进行比例喷涂与对照模式下的喷洒相比，特别是苹果园，使用自动喷洒模式总共可节省23％的农药（减少0.96 l min–1流量）。然而，这不足以要求在多个果园中种植多种果树，形状和大小各异 的果园中进行多种喷雾应用的相同喷雾节省。在不显着减少任何树木位置的喷雾覆盖范围的情况下实现了节省，这使得RGB相机方法对于进一步的开发很有趣。
从实际的角度来看，如果喷嘴垂直于树木的绿墙定向且喷嘴的位置绕0.3到0.5毫米，则需要一个80-90°的喷嘴来弯曲0.5米的树冠弯曲。距树冠边缘0.5米。在的案例中，假设有六个喷嘴，假设最低的40厘米未喷洒，理论上应该足以退缩3米高的树冠。实际上，可以肯定的是，最好有更多的喷嘴和喷嘴，因为在这种情况下，将喷雾器用于树木的能力会更好。系统可以通过修改相机的位置或通过使用立体相机系统扫描树冠以及通过具有更好的能力来可视化大面积区域的其他算法改进来估计树冠体积来实现可以调节树冠中部的叶子密度，并能更好地区分树冠和树下部以达成对靶喷雾[2]。
