1. 研究目的与意义
目前我国森林病虫害形势严峻，而其主要防治手段化学防治效率又相当低。因此研究基于实时视觉传感技术的农药精准对靶施用技术迫在眉睫，以大大的减低林木病虫害防治过程中农药的成本，提高农药使用效率，同时降低农药使用量，保护生态环境和操作者的人身安全。在现代高新技术迅猛发展的推动下，研究智能化、自动化、绿色的智能植保机械已成为必然趋势。近年来，南京林业大学机电院开展了一系列相关研究，例如室内农药喷施模拟系统研究。随着研究的不断深入，现有的室内农药喷雾试验台已不能满足要求，因此拟在此基础上对农药喷施模拟系统进行绿色设计以便实现农药的高效利用和环境的合理保护。
2. 国内外研究现状分析
从上个世纪90年代开始，一些发达国家（以美国，日本为代表）已经开始研究面向农业生产的农药可变量应用。经过十多年的探索，目前较为成熟的有基于地图的（mapbased）和基于实时传感技术（real-timesensortechnology）的农药可变量应用系统。如美国依力诺依大学农药工程系开发的基于机器视觉的西红柿田间自动杂草控制系统和基于差分GPS的施药系统，美国加利福尼亚大学研制的基于视觉传感器对成行作物实施精量喷雾系统。与此同时，理论知识也得到了相当的积累，在我国这方面的研究近些年也开始起步。综合我国国情，我们认为研究基于实施传感技术的森林病虫害防治农药精准对靶施用系统是适合我国国情的。目前南京林业大学承担的国家自然科学基金项目基于树木特征图像的农药实时精准对靶使用方法研究就是利用这种实时传感技术来获得树木特征信息从而指导农药的精准对靶施用。相对于外国而言，我国在这方面科研投入比较少，近年来也有很多新的技术在兴起，其中研究的主要有：机器人技术，中国农业大学应用机器人技术完成温室精确对靶机器人，此系统适合在室温中使用，可节省农药，并且在整个操作过程中，人可以处于室外操作，不会因为农药对人体产生危害。红外传感探测技术，中国农业大学的邓巍等人也对自动对靶喷雾的红外探测作了研究，主要确定了靶标特征波长，并建立了自动对靶喷雾的红外探测系统。单片机控制技术，中国农业大学的吴泽秫等人研究出一种基于AVR单片机的自动对靶喷雾控制系统，实验证明此系统运行稳定，在一定速度范围内能实现精确对靶，从而大大提高了农药的利用率。机器视觉技术，南京林业大学的葛玉峰等人设计了一套基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统，实验怎么此系统在低速状态下，有80%左右的药液击中目标，显著提高了喷药的准确性，节省了大量农药。
3. 研究的基本内容与计划
内容要求：① 测绘现有试验台架。
② 在保持现有试验台架基本型式不变的基础上重新设计带传动结构。
③ 设计摄像头与传动台架的可调距离装置。
4. 研究创新点
在原有的基础上对带传动机构加以改进，增加传送带的稳定性，减少噪声，同时设计摄像头与传动台架的可调距离装置和喷头立体组合装置。考虑增加一个风扇，模拟户外有风情况下的农药喷洒情况，风扇就使用市面上常见的台扇，可调风速，再制作一个去顶前后不封闭的锥形套筒，底面积比台扇略大，保证风扇吹出的风能集中在一起，改变传动带上树木模型之间的间距，以便于获得更加全面的数据。
