如何選擇植保無(wú)人機(jī)

叢日文 徐潔 齊治平

1.青島崇遠(yuǎn)機(jī)械有限公司 山東青島 266022；2.青島立源安全技術(shù)有限責(zé)任公司 山東青島 266000

伴隨土地流轉(zhuǎn)速度不斷加快，農(nóng)業(yè)規(guī)?；谢N植程度將持續(xù)增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)對(duì)于農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的乒將進(jìn)一步提升。同時(shí)，在智慧農(nóng)業(yè)高速發(fā)展背景下，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)作為重要發(fā)展領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)植保機(jī)將迎來(lái)更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。至2023年，中國(guó)農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)銷售規(guī)模有望突破100億元。

但是隨著植保無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展，各種的品牌，各種設(shè)計(jì)層出不窮。對(duì)于植保機(jī)的采購(gòu)者來(lái)說(shuō)，有非常大的選購(gòu)壓力。因此，如何選購(gòu)植保無(wú)人機(jī)，如何選擇適合自己的款式，是植保無(wú)人機(jī)的采購(gòu)者亟待解決的問(wèn)題。植保無(wú)人機(jī)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)有很多的方面。比如可靠性能指標(biāo)，抗風(fēng)性能指標(biāo)，載荷性能指標(biāo)，振動(dòng)性能指標(biāo)，噴灑作業(yè)性能指標(biāo)，以及無(wú)人機(jī)的展開(kāi)長(zhǎng)度，折疊長(zhǎng)度，電池電量，價(jià)格等等。這些方面都是有明確的數(shù)據(jù)可以做對(duì)比的，即使是沒(méi)有什么植保無(wú)人機(jī)經(jīng)驗(yàn)的購(gòu)買用戶，也可以輕易的對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，做出自己的評(píng)價(jià)。筆者主要針對(duì)隱含性能指標(biāo)進(jìn)行分析，這些性能不會(huì)在數(shù)據(jù)上直接展示出來(lái)的。希望使無(wú)人機(jī)的購(gòu)買用戶對(duì)植保無(wú)人機(jī)的性能有更加全面的認(rèn)識(shí)，優(yōu)化采購(gòu)決策。以下筆者將從各種設(shè)計(jì)角度，分析不同方案無(wú)人機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，適用性，為植保機(jī)的購(gòu)買，提供可操作的選購(gòu)方案。

1 電動(dòng)植保機(jī)及油動(dòng)植保機(jī)的選擇

植保無(wú)人機(jī)分為電動(dòng)植保機(jī)和油動(dòng)植保機(jī)。電動(dòng)多旋翼植保無(wú)人機(jī)可靠性較高，操控容易，培訓(xùn)周期短，對(duì)駕駛員的操作水平要求低。油動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)控制難度大，危險(xiǎn)性高，對(duì)駕駛員的操作水平要求高，需要長(zhǎng)時(shí)間操作培訓(xùn)[1]。電動(dòng)植保機(jī)載荷小，單次飛行里程??；油動(dòng)植保機(jī)載荷大，單次飛行里程大。因此，對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，選擇電動(dòng)植保機(jī)性價(jià)比較高，操作使用和后續(xù)維護(hù)也相對(duì)方便。對(duì)于單次飛行里程有較高需求的用戶，可以考慮油動(dòng)植保機(jī)。由于筆者接觸的植保無(wú)人機(jī)以電動(dòng)植保機(jī)為主，下述的配件及設(shè)計(jì)方案的選擇，都是針對(duì)電動(dòng)植保機(jī)的選擇。

2 雷達(dá)的選擇

植保機(jī)的雷達(dá)主要包括仿地雷達(dá)和避障雷達(dá)兩種。擁有仿地雷達(dá)，植保機(jī)工作時(shí)保持與作物距離不變，使植保機(jī)可以在斜坡地形工作。即使在平坦地形，擁有仿地雷達(dá)的植保機(jī)也有更好的高度保持能力。因此，一般需要配備仿地雷達(dá)。避障雷達(dá)包括前后避障和前后左右避障兩種。對(duì)于駕駛員老手來(lái)說(shuō)，避障雷達(dá)并不是必須的，不過(guò)對(duì)于駕駛員新手來(lái)說(shuō)，擁有前后避障雷達(dá)，會(huì)避免一些撞機(jī)事故。但是對(duì)于前后左右四個(gè)方向避障，筆者認(rèn)為并無(wú)必要，實(shí)際工作中，駕駛員也經(jīng)常會(huì)關(guān)閉左右方向的避障。因?yàn)閭?cè)向探測(cè)距離太遠(yuǎn)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際植保任務(wù)無(wú)法執(zhí)行。

3 噴頭的選擇

植保機(jī)的噴頭主要包括高壓噴頭和離心噴頭。高壓噴頭的壓力大，單位時(shí)間的噴量大，在抗漂移的同時(shí)可以獲得較好的霧滴分布[2]。穿透力強(qiáng)，在干旱地區(qū)的蒸發(fā)量較小。缺點(diǎn)為藥液霧化不均勻，霧滴直徑相差較大，而且噴頭容易堵塞，尤其是噴粉劑的時(shí)候離心噴頭藥液霧化均勻，霧化效果好，霧滴直徑相差不大。缺點(diǎn)為沒(méi)有向下的壓力，完全憑借無(wú)人機(jī)的風(fēng)場(chǎng)下壓，相比較壓力噴頭而言飄逸量大一些，對(duì)于高桿作物和果樹(shù)來(lái)說(shuō)效果差一些。用戶應(yīng)該根據(jù)作物的類型，選擇或者更換噴頭。一般情況下，高壓噴頭即可，對(duì)穿透力要求不高，對(duì)噴灑面積要求較高時(shí)，再選擇離心噴頭。

4 電池的選擇

無(wú)人機(jī)電池主要包括6S電池和12S的電池。2塊6S的電池相當(dāng)于1塊12S的電池。6S的電池充電器價(jià)格便宜，但是電池價(jià)格較貴。充電時(shí)，12S的電池充電插頭只需要插拔一次，6S的插頭需要插拔2次。在實(shí)際植保作業(yè)中，電池需要經(jīng)常充電，插拔次數(shù)也會(huì)一定程度上影響工作效率。同時(shí)，隨著使用時(shí)長(zhǎng)的增加，6S的電池插口可能會(huì)進(jìn)入灰塵，導(dǎo)致插拔難度進(jìn)一步增加。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，在一天8小時(shí)的植保作業(yè)中，使用12S電池可以比使用6S電池節(jié)省約20分鐘時(shí)間。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用12S的電池。

5 電機(jī)的選擇

電機(jī)分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)兩種。無(wú)刷電機(jī)雖然價(jià)格較貴，但是使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量好，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇。同時(shí)，由于植保機(jī)使用環(huán)境較差，無(wú)人機(jī)摔機(jī)后電機(jī)經(jīng)常會(huì)摔進(jìn)泥土里，所以應(yīng)當(dāng)盡量選擇防塵防水效果較好的電機(jī)。在選購(gòu)植保無(wú)人機(jī)時(shí)，請(qǐng)注意查看電機(jī)的進(jìn)氣口，選擇有較好的防塵防水設(shè)計(jì)的電機(jī)。另外，電機(jī)上應(yīng)當(dāng)增加電機(jī)保護(hù)套，在摔機(jī)時(shí)，可以起到緩沖作用，以更好的對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

6 飛行控制軟件

飛行控制軟件系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)的核心，對(duì)植保無(wú)人機(jī)至關(guān)重要，一旦飛行控制軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無(wú)人機(jī)就會(huì)出現(xiàn)事故。飛行控制軟件系統(tǒng)的可靠性能程度，決定著無(wú)人機(jī)的工作狀態(tài)和壽命。對(duì)于普通的植保無(wú)人機(jī)購(gòu)買用戶，很難根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行飛行控制軟件的選擇。因此，優(yōu)先選擇使用時(shí)間最長(zhǎng)，用戶范圍最大的飛行控制軟件。因?yàn)轱w行控制軟件是極為復(fù)雜的。很多問(wèn)題只有在使用實(shí)踐中才能發(fā)現(xiàn)。時(shí)間較短的軟件未經(jīng)打磨，會(huì)出現(xiàn)各種奇怪的問(wèn)題。筆者在此不做品牌推薦，還請(qǐng)用戶自行了解選擇。

7 植保無(wú)人機(jī)模塊化設(shè)計(jì)

所謂沒(méi)有摔過(guò)植保無(wú)人機(jī)的駕駛員不是好的駕駛員，所有的植保無(wú)人機(jī)都會(huì)面對(duì)摔機(jī)的問(wèn)題。因此，植保無(wú)人機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)，保障每一個(gè)配件都可以快速維修，能夠極大的節(jié)省維修時(shí)間和維修成本。觀察植保無(wú)人機(jī)是否采用模塊化設(shè)計(jì)，是選購(gòu)無(wú)人機(jī)的重要環(huán)節(jié)。有的植保無(wú)人機(jī)采用整體式設(shè)計(jì)，外觀十分美觀，但是一旦出了問(wèn)題，維修的費(fèi)用和時(shí)間成本都很高。而采用模塊化設(shè)計(jì)的植保無(wú)人機(jī)，只需要更換受損的配件即可。畢竟植保無(wú)人機(jī)的目的是為了更加快速有效的工作，因此筆者認(rèn)為模塊化設(shè)計(jì)的植保無(wú)人機(jī)，要比整體式的植保無(wú)人機(jī)更優(yōu)。

8 結(jié)語(yǔ)

目前關(guān)于植保無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造還沒(méi)有一套完善的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，并且隨著植保無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，各種設(shè)計(jì)層出不窮。筆者基于個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)植保無(wú)人機(jī)的選購(gòu)提出一點(diǎn)淺薄的經(jīng)驗(yàn)，也希望對(duì)與植保無(wú)人機(jī)行業(yè)，能夠建立完整的性能指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，使得植保無(wú)人機(jī)能夠更加快速的推廣。