生物防治為一種利用生物之間的相互制約關(guān)系來防治害蟲的植保方法,現(xiàn)有的生物防治方法中釋放天敵昆蟲為主要手段,但因其落后的釋放方式使其得不到充分發(fā)展。相比于國內(nèi)人工釋放為主的釋放方法,國外少有的機(jī)械釋放方式也多為地面機(jī)械,且釋放裝置不考慮保護(hù)天敵活性,降低了釋放效果,同時(shí)受地形很大限制。因此,本文進(jìn)行了一種搭載于無人機(jī)的天敵載體釋放裝置的設(shè)計(jì)與研究。從保護(hù)天敵活性的目的出發(fā),提出了一種利用球形載體承載天敵,通過釋放球形載體達(dá)到間接釋放天敵的目的,并圍繞天敵載體及釋放效果進(jìn)行一系列相關(guān)研究。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)搭載于無人機(jī)的天敵載體自動(dòng)化釋放裝置設(shè)計(jì)基于定區(qū)域大規(guī)模拋灑的需要,設(shè)計(jì)了搭載于無人機(jī)上的球體載體的自動(dòng)化釋放裝置,該裝置從儲(chǔ)存機(jī)構(gòu),釋放機(jī)構(gòu)以及釋放方案選擇和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮,對(duì)比現(xiàn)有的釋放球體的裝置,最終確定了螺旋送球軌道儲(chǔ)球,采用連續(xù)送球模式,間斷推桿推球模式,配合無人機(jī)飛行速度,在考慮釋放量和天敵活動(dòng)范圍的基礎(chǔ)上,合理安排釋放速度和飛行速度。(2)球體下落運(yùn)動(dòng)和下落空氣阻力研究利用余弦方向矩陣和攝像機(jī)標(biāo)定結(jié)合推導(dǎo)出空間物體位姿和圖片信息對(duì)應(yīng)關(guān)系,得到相機(jī)內(nèi)外參數(shù)。經(jīng)高速攝像以1000fps的拍攝頻率拍攝球體在不同體積和不同偏心狀態(tài)下下落過程,得出了不同狀態(tài)下的球體在下落過程中的具體運(yùn)動(dòng)情況,并結(jié)合高速攝像拍攝,預(yù)測(cè)落點(diǎn)位置;利用物料懸浮試驗(yàn)臺(tái),研究球體的體積和表面粗糙度兩特性對(duì)其在空氣中運(yùn)動(dòng)所受空氣阻力大小的影響,得出了體積和表面粗糙程度與空氣阻力系數(shù)成正比的結(jié)論。(3)無人機(jī)下洗流場(chǎng)風(fēng)速實(shí)際測(cè)量為減少旋翼風(fēng)對(duì)拋灑作業(yè)的影響,研究了無人機(jī)旋翼下方風(fēng)速分布規(guī)律。利用手持式熱線風(fēng)速儀對(duì)用于搭載的F-80型單旋翼植保無人機(jī)進(jìn)行下洗流場(chǎng)的風(fēng)速規(guī)律情況進(jìn)行了研究,得到無人機(jī)機(jī)翼下兩個(gè)高度下分別的11個(gè)采樣點(diǎn)的X、Y、Z軸三個(gè)方向的風(fēng)速值,并對(duì)比前人仿真結(jié)果,得出了無人機(jī)下洗流場(chǎng)旋翼下方風(fēng)速以旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱,且旋轉(zhuǎn)中心正下方風(fēng)速很小,幾乎為零的結(jié)論,為使落球受下洗流場(chǎng)風(fēng)速的影響最小,應(yīng)把釋放裝置搭載于無人機(jī)正下方位置。(4)大田拋灑實(shí)驗(yàn)在上述風(fēng)速研究的基礎(chǔ)上,將裝置搭載于旋翼正下方后進(jìn)行實(shí)際的大田拋灑作業(yè),沿?zé)o人機(jī)飛行方向在地面建立坐標(biāo)系,飛行作業(yè)完成后進(jìn)行測(cè)點(diǎn)記錄,觀察偏移狀況,驗(yàn)證本文提出方案的可行性,并對(duì)比預(yù)測(cè)落點(diǎn)位置,分析偏移造成的原因。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S251
【部分圖文】：

方式和自重與振動(dòng)結(jié)合釋放方式，還有一些利用旋轉(zhuǎn)裝置的，其中釋放裝置主要搭載于地面行走機(jī)械，如拖拉機(jī)，少械完成拋灑工作。釋放裝置裝置風(fēng)力的來源主要為鼓風(fēng)機(jī)，通過控制旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)速接控制釋放距離[22-23]，意大利學(xué)者 Fabio Pezzi 等 2015 年提天敵釋放裝置，如圖 1.1 所示，該裝置由儲(chǔ)蟲（天敵）器、置和空氣擴(kuò)散器組成。該裝置的工作原理為：儲(chǔ)蟲器中存儲(chǔ)得電吸和，使固定在電磁鐵上的堵在儲(chǔ)蟲器出口處的頂針敵落入空氣擴(kuò)散器被風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)力吹出裝置完成釋放任務(wù)了不同風(fēng)力大小，天敵釋放的縱向距離與橫向距離的相關(guān)情的存活性，研究證明，釋放機(jī)構(gòu)在完成釋放作業(yè)時(shí)也要考慮機(jī)構(gòu)對(duì)天敵存活行有很大的影響。

(a) (b)圖 1.2 一種搭載于拖拉機(jī)上的機(jī)械釋放裝置Fig.1.2 A mechanical release device mounted on a tractor空中機(jī)械振動(dòng)釋放方式[13]，如 2014 年墨西哥學(xué)者 Ruben Leal Mubarqui 等設(shè)計(jì)了一種搭載與飛機(jī)上的機(jī)械釋放裝置，如圖 1.3 所示，該裝置除了與其他釋放裝置相同具有天敵儲(chǔ)存器之外，不同的是該裝置還具有由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制開關(guān)的振動(dòng)器和儲(chǔ)存器開口閘門，全自動(dòng)化完成釋放任務(wù)，值得一提的是作者根據(jù)釋放

圖 1.3 一種搭載與飛機(jī)上的機(jī)械釋放裝置Fig.1.3 A mechanical release device on an aircraft裝置的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則節(jié)關(guān)于天敵特性及國內(nèi)外天敵釋放方式發(fā)展的研究的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：。釋放天敵的目的是希望得到以蟲治蟲的效果，既達(dá)免了化學(xué)防治方法帶來的環(huán)境污染和影響人類身體健性保存完整，才能使生物防治的有效性得到保證。這置不能損害天敵活性。放的需求。實(shí)現(xiàn)機(jī)械化釋放的目的就是要解放勞動(dòng)力放天敵。這就要求所設(shè)計(jì)的機(jī)械釋放裝置要滿足大規(guī)釋放。根據(jù)很多學(xué)者的研究，天敵活體具有移動(dòng)特性
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2853104