John Deere See & Spray精选

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关于Tom Wolf (Nozzle_Guy)

汤姆·沃尔夫(Tom Wolf)是在SK萨斯卡通(Saskatoon)工作的,在喷涂行业有31年的研究经验。他在曼尼托巴大学获得植物科学学士学位(1987年)和硕士学位(1991年),在俄亥俄州立大学获得农学博士学位(1996年)。汤姆着重于以研究为基础的实用建议,以提高生产者的效率。他大部分时间还骑独轮车去上班。

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2021年3月2日,约翰迪尔(John Deere)凭借其第一款产品See & spray Select™进入光学点灯喷雾(OSS)市场。这种“棕上绿”系统在非绿色背景上识别绿色材料,因此适用于种子燃烧前、化学休耕或收获后。它与Cropland的WEEDit和Trimble的WeedSeeker争夺同样的市场空间,但使用的方法略有不同。

See & Spray系统的核心是一个相对简单的RGB摄像头,直接安装在吊杆上,可以看到大约1.5米的前方。当摄像头检测到一个绿色斑点时,它会假设这是一株植物,并激活与该植物一致的喷嘴。John Deere表示,杂草大小阈值约为¼”(6毫米),并正在评估其实验数据,以确定该经验法则的例外情况。

2017年,约翰迪尔(John Deere)高调收购了蓝河科技(Blue River Technologies),后者是人工智能(AI)植物识别的先驱,并创造了“See & Spray”一词。然而,John Deere这次宣布的这项技术是由澳大利亚Toowoomba附近的南昆士兰大学发明的。该大学的农业工程中心从澳大利亚糖研究公司、棉花研究与发展公司和Hort Innovation获得了一些初始种子资金,并最终与约翰迪尔合作。这是农民投资研究价值的又一个例子。

Blue River为这个项目做出了贡献,但仍然致力于通过机器学习发展绿色对绿色开源软件。John Deere说,这第一种产品是喷洒越来越精确的进化的一部分,最终将在树冠内现场喷洒杂草。

See & Spray摄像头芯片的像素在初始校准时就会被映射出来,这样处理器就知道该打开哪个喷嘴。有两种用户选择的模式。在“单喷嘴”模式下,系统打开尽可能少的喷嘴。如果杂草直接在喷嘴下,只是那个喷嘴被打开。如果杂草在两个喷嘴之间,两个都将打开。在“重叠”模式下,检测将打开至少三个,最多六个相邻的喷嘴。这种模式适用于标签上含有特定喷嘴建议的除草剂,如dicamba。通过在现场喷涂位置安装这些喷嘴,可以保证所需的重叠和后续覆盖与标签相符,这是See & spray的一个独特特点。

在所有模式下,用户都可以指定喷头在被检测植物的前后距离。当臂架高度变化或飞行速度加快时,这一功能非常有用,可以额外保证目标将被喷雾覆盖。See & Spray的吊杆高度范围为20至47“(50至120厘米),最大行驶速度为12英里/小时。

See & Spray在次优条件下有一个内置的应急措施,例如,当臂架落在其高度范围之外,或喷嘴速度(不是拖拉机)超过12英里/小时的最大转弯,或灯、传感器或处理器故障发生。被称为“后退模式”的吊杆可以被设置为在那个时候关闭,或者进入广播模式(使用现场喷雾)。这些类型的保险是今天市场上OSS的必要组成部分。

没有OSS系统是完美的。微小的杂草,或者那些被作物残渣遮住的杂草,可能会被遗漏。WEEDit的应急方案是“组合模式”,即整个爆炸以用户决定的全剂量比例发射广播喷雾,同时在检测发生时仍保持全剂量的定点喷雾能力。减少的剂量足以控制最小的杂草,而对较大的杂草则以完全标记率喷洒。这种能力是通过每个喷嘴的脉宽调制(PWM)控制实现的。

John Deere开发了ExactApply系统的一个模式来创建相同的结果。被称为“A & B模式”,后喷嘴(ExactApply喷嘴体上的B位置)正在被See & Spray激活。可以要求前喷嘴(A位置)在整个臂架宽度上同时喷洒。通过选择一个较小的喷嘴,标签率的一小部分可以作为广播,同时保持点喷雾能力。广播boom是脉冲宽度调制,并保留了swath控制和ExactApply的转向补偿。这种模式还可以通过选择一个更细、更宽(110度)的喷射角度,并保留一个更粗、更窄的风扇角度带状喷嘴来现场应用,从而更容易确保这些较小的杂草的覆盖范围。点喷不使用PWM,依靠常规的速度和压力来保证正确的速率。

对于波段和点喷雾剂,在目标高度的喷雾剂图案的宽度决定了剂量,因此建议仔细选择。可下载的工作表显示了不同风扇角度和喷嘴间距下的臂高在这里.tejet和Hypro提供了更窄的扁平风扇尖的选择,但还没有一个低漂移设计。其他喷嘴正在开发中。Agrotop已经开发了一种低漂移的“Spot Fan”,MagnoJet,一家巴西陶瓷喷嘴供应商,有30度和40度低漂移tips出售。

摄像机传感阈值可以调整,以优化特定目标。例如,要指定特定的杂草大小,杂草可以放在传感器的视野中,用户可以调整灵敏度,直到杂草被正确检测到。与任何更高的灵敏度一样,这也存在更多错误检测的风险,从而导致过度应用。但它给用户一些知识,一个重要的杂草阶段是正确的目标。

See & Spray相机依赖环境光线条件,John Deere建议在黎明或黄昏30分钟内不要使用。相比之下,WEEDit和WeedSeeker都可以在任何光照条件下运行。

运行OSS吊杆的挑战之一是流量需求的不可预测的波动,理论上可以从几个喷嘴喷射到在不到一秒内激活整个吊杆。虽然这种极端的例子很少见,但仍然需要复杂的、快速响应的压力基流量能力。WEEDit使用Ramsay Valve来应对这一挑战,而John Deere则依靠其现有的管道设计。

作为工厂安装,See & Spray完全集成到系列4显示器,并与JD Link绑定。因此,它可以生成一个高分辨率的地图,显示每个点喷雾激活,喷嘴。这种能力的农学用途是重要的,因为它提供了一个非常高分辨率的植物密度图。WEEDit计划在2021年晚些时候发布该功能。

在这个时候,成本还没有宣布由约翰迪尔,并计划改造现有的ExactApply机器还没有发布。

我相信光斑喷雾剂代表了农药应用的未来,这不是什么秘密(在这里看到的).很高兴看到John Deere带着工厂安装的选项进入OSS区域。作为农业领域的一股有影响力的力量,它支持这一概念,并将使所有竞争这一领域的其他公司受益。俗话说,水涨船高。