無人植保機關鍵技術及使用維護探討

哈爾濱市高新檢測技術研究院 黑龍江 哈爾濱 150036

無人植保機屬于高科技產(chǎn)品，具有極高的精密度，其飛行狀態(tài)及使用壽命會因任意部件上的細微變動而受到影響。通常情況下，無人植保機都被用于夏季高溫、潮濕環(huán)境下的農(nóng)業(yè)噴灑作業(yè)中，每次會涉及較長時間的作業(yè)，故而在遵循正確操作使用方式的前提下，有必要將日常維護保養(yǎng)檢查工作做好。

1 無人植保機關鍵技術

首先是衛(wèi)星定位技術。無人植保機定位模塊的組成多以GPS模塊為主，也有GALILED、GLONASS等，達到米級的定位精度。而在定位精度要求更高大作業(yè)任務中，通過上述多個系統(tǒng)的RTK定位模塊的使用，定位精度能夠達到厘米級。除開模塊之外，外地面定位基站也是必不可少的。水稻、小麥等作業(yè)中，作業(yè)間距不低于4m，飛行高度約3～5m，飛行作業(yè)速度控制較快，僅需普通定位模塊便能適應[1]。但在作業(yè)間距偏少、種植密度偏大的花卉及經(jīng)濟作物中，建議選擇精度更高的定位模塊。

其次是遙控技術。目前，盡管無人植保機對專業(yè)操作員沒有需求，然而在難度較高的植保任務且有著安全性要求的任務中，都涉及到遠程操控。無人植保機無線遙控操作中，使用了不同于智能手機蜂窩網(wǎng)絡的網(wǎng)絡，一般是無人植保機機載遙控數(shù)傳與遙控器構建的點對點專用通訊網(wǎng)絡，在無網(wǎng)絡信號覆蓋的田間等區(qū)域內適用。

最后是導航及自動控制技術。主流無人植保機操作模式是在確定作業(yè)區(qū)域后，獲取作業(yè)區(qū)域的準確位置信息和障礙物信息，隨后在遙控器操作下完成作業(yè)參數(shù)的設置，如作業(yè)飛行速度、噴藥作業(yè)間距等。然后裝載藥水及電池，通過飛控將作業(yè)路徑規(guī)劃、作業(yè)執(zhí)行自動完成。當任務完成、電池耗盡或藥水用完后，會自動返航。

2 無人植保機使用維護

2.1 作業(yè)后及時清洗保養(yǎng)整機 農(nóng)藥噴灑前需將無人機整機及時清洗，有一定腐蝕性的農(nóng)藥，施藥后如果沒有及時清洗噴灑裝置、配藥工具，長時間腐蝕下會有干結堵塞的情況出現(xiàn)，導致無人機噴灑性能受到影響。具體而言，首先在清洗前需做好準備工作，挑選遠離住所、人群、養(yǎng)殖所的寬闊無風地點。由于藥液殘留會危害皮膚、口腔等，故而工作人員需將手套、口罩等防護用品戴好后再進行清洗；其次，水箱、水泵、管路清洗[2]。清洗準備做好后，水箱內倒入清水，并將水泵開啟進行整個噴灑系統(tǒng)的清洗，重復3～5次；最后，機身、電機、機臂、水箱、腳架、雷達及螺旋機等表面部位，用擰干的濕抹布擦拭，清洗完機身后需晾干。

2.2 電池保養(yǎng) 無人植保機電池多以鋰電池為主，其循環(huán)使用次數(shù)密切聯(lián)系著日常保養(yǎng)工作。使用不當、線路不良、充放電過度、浸水及過熱等操作，都會導致使用壽命減少，甚至還會有鼓包、自燃等現(xiàn)象產(chǎn)生。首先，作業(yè)后電池會升溫，此時應轉移至干燥、陰涼區(qū)域內，降低其溫度至40℃以下后充電，且充電中需將陽光直射規(guī)避。充電溫度一般保持在5～35℃。晚上可采取慢充模式充電，可平衡電池電壓并將其使用壽命延長；其次，完成作業(yè)后電池長時間存放時，應充放電保養(yǎng)。一般情況下，存放約10d的電池組需充放電保養(yǎng)，維持在50%～60%的電量，以便將過低電量引發(fā)過放或過高電量引發(fā)膨脹等現(xiàn)象規(guī)避。長期不用時需在防爆箱內存儲電池組，控制在23±5℃、65%±20%的溫度與濕度，以免發(fā)生電池損壞的情況；最后，更換電池及報廢處理。因無人植保機多是在高溫天氣作業(yè)，備用電池組盡量不要在密閉環(huán)境如車廂等內存放。更換時需按照要求嚴格進行，同時要做到輕拿輕放。電池如果報廢，需與當?shù)卮砩碳皶r聯(lián)系、回收處理，不要隨意丟棄。

2.3 遙控器保養(yǎng) 多數(shù)用戶對遙控器保養(yǎng)都沒有予以關注，以致長時間使用后的遙控器會有面板“發(fā)黃”、屏幕劃痕、天線破損、搖桿橡皮圈灰塵多等情況出現(xiàn)。而作為無人植保機重要組成部分之一的遙控器，是安全操作的前提，因此必須著重關注保養(yǎng)工作。首先，作業(yè)中一定要做到輕拿輕放，嚴格規(guī)避碰撞、進水或藥液腐蝕等情況，并正確使用遙控器掛繩[3]；其次，作業(yè)結束后，遙控器表面需用干凈抹布蘸酒精擦拭，同時復位屏幕、天線，以免有碰撞產(chǎn)生；最后，長時間不使用的情況下，需將無人植保機遙控器電池取出，并在干燥、陰涼的環(huán)境內放置。

2.4 運輸檢查存儲 首先，在運輸無人植保機時，需固定牢靠，以免有磕碰損傷的情況出現(xiàn)。若運輸時需要拆解，需注意不要折壓藥液管路，以免噴灑效果受到影響。同時，運輸中作業(yè)人員因與其保持一定距離，以免有藥物中毒事件發(fā)生；其次，檢查維護電機運行時，要通過對電機及螺旋槳葉片定期保養(yǎng)維護，查驗螺旋槳葉片有無裂紋、破損等情形，在螺旋槳葉片更換中需將CW、CCW明確區(qū)分。查驗電機轉動中有無阻力或雜音存在；最后，無人植保機存儲時，應按照要求進行存放，條件允許的情況下可用存儲箱存儲，并做好防火、防盜及防鼠工作。由于橡膠、尼龍材料及碳纖維等材質部件偏多，陽光中紫外線及空氣中氧氣作用下會有老化變質情況發(fā)生，管路橡膠件一旦被腐蝕會有裂紋、膨脹產(chǎn)生，故而切忌在高溫或陽光直射環(huán)境下存儲無人植保機。

3 結語

無人植保機的運用，為農(nóng)藥噴灑工作帶來了極大便利。因無人植保機飛行狀態(tài)及使用壽命與各部位之間存在密切聯(lián)系的緣故，所以必須嚴格做好日常維護保養(yǎng)工作，保障其始終處于最佳運轉狀態(tài)，提高作業(yè)效率。