[發明專利]空地協同的玉米去雄方法、系統及空中無人去雄機

有效

• 申請號: 202210062341.6
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114402995B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 陳立平;張瑞瑞;丁晨琛;楊琰;張旦主;徐旻
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;B64C27/20;A01H1/02;A01M7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 聶俊偉

本發明提供一種空地協同的玉米去雄方法、系統及空中無人去雄機，包括：控制空中無人去雄機獲取遙感數據和冠層高度信息；根據遙感數據生成去雄路徑，并將去雄路徑和冠層高度信息發送給地面無人去雄機，由地面無人去雄機執行地面去雄作業；若地面去雄作業的去雄率小于閾值，重新生成去雄路徑，地面無人去雄機再次執行地面去雄作業，然后可由空中去雄無人機對剩余雄穗去雄。本發明通過空中無人去雄機與地面無人去雄機的相互配合，基于無人機遙感技術能快速、準確地對玉米雄穗進行識別、定位并規劃處最優作業路徑，可以高效、快速地完成玉米雄穗的初步去除作業，彌補了人工去除殘余雄穗難度大、效率低、費時、費力的缺陷，具有很強的推廣潛力。

技術領域

本發明涉及農業自動化技術領域，尤其涉及一種空地協同的玉米去雄方法、系統及空中無人去雄機。

背景技術

玉米是作為主要的糧食作物，其品種是以雜交種為主，且需年年制種。玉米種植的一個關鍵環節是母本玉米去雄，但去雄作業的工作量大，且要求短時間完成，其成本花費高昂。

目前主要依賴人工完成玉米去雄作業，但人工去雄法效率低、成本高、勞作人員勞動強度大，很難保證去雄作業的質量。近些年，利用地面機械進行去雄作業的方法逐漸普及，該方法在一定程度上具備了效率高、機動性強、受自然條件影響小的優勢。然而，由于玉米植株間長勢存在差異，地面機械的去雄率僅能達到90％左右，剩余的雄穗嚴重影響玉米種的純度和質量，仍需繼續去除。剩余雄穗的去除任務復雜，多依賴人工去除，但勞動人員對其定位困難，去除效率低下，且成本較高。

因此，亟待開發一種安全、高效、精準的玉米剩余雄穗的去除裝備及方法以降低勞動力投入、減少生產成本。

發明內容

本發明提供一種空地協同的玉米去雄方法、系統及空中無人去雄機，用以解決現有技術中單純依靠地面機械進行去雄所存在的去雄率不能達到預期要求的缺陷，需要借助人工輔助去雄，但同時又存在去除效率低下，且成本較高的弊端。

第一方面，本發明提供一種空地協同的玉米去雄方法，包括：

控制空中無人去雄機巡檢待作業區域，獲取所述待作業區域的第一遙感數據和所述待作業區域內母本玉米植株行的平均冠層高度信息；

根據所述第一遙感數據生成用于地面無人去雄機執行首次地面去雄作業的第一去雄路徑，并將所述第一去雄路徑和所述平均冠層高度信息發送給所述地面無人去雄機，以供所述地面無人去雄機執行對所述待作業區域的所述首次地面去雄作業；

控制空中無人去雄機再次巡檢所述待作業區域，獲取所述待作業區域的第二遙感數據，以根據所述第二遙感數據確定所述首次地面去雄作業的去雄率；

若所述首次地面去雄作業的去雄率小于第一閾值，則根據所述第二遙感數據生成用于所述地面無人去雄機執行再次地面去雄作業的第二去雄路徑，并將所述第二去雄路徑發送給所述地面無人去雄機，以供所述地面無人去雄機執行對所述待作業區域的再次地面去雄作業。

根據本發明提供的一種空地協同的玉米去雄方法，若所述首次地面去雄作業的去雄率不小于所述第一閾值，則控制所述空中無人去雄機執行對所述待作業區域內剩余雄穗的首次空中去雄作業。

根據本發明提供的一種空地協同的玉米去雄方法，在將所述第二去雄路徑發送給所述地面無人去雄機，以供所述地面無人去雄機執行對所述待作業區域的再次地面去雄作業之后，還包括：

控制空中無人去雄機再次巡檢所述待作業區域，獲取所述待作業區域的第三遙感數據，以根據所述第三遙感數據確定所述再次地面去雄作業的去雄率；

若所述再次地面去雄作業的去雄率不小于所述第一閾值，則控制所述空中無人去雄機執行對所述待作業區域內剩余雄穗的首次空中去雄作業。

根據本發明提供的一種空地協同的玉米去雄方法，在控制所述空中無人去雄機執行對所述待作業區域內剩余雄穗的首次空中去雄作業之前，還包括：