ارزیابی یک سامانه خطی ریل‌واگنی دقیق برای هدف‌گیری لیزری علف‌های هرز
کد مقاله : 1097-ISME2026
نویسندگان
سینا بهزادیان *
خیر
چکیده مقاله
علف‌های هرز با رقابت برای آب، نور و عناصر غذایی، از مهم‌ترین عوامل کاهش عملکرد محصولات کشاورزی به‌شمار می‌آیند و روش‌های رایج کنترل آن‌ها مبتنی بر علف‌کش‌های شیمیایی با پیامدهای زیست‌محیطی همراه است. بهره‌گیری از لیزر برای حذف فیزیکی علف هرز، تنها در صورتی عملی است که سامانه حرکتی بتواند محل هدف را با دقت زیرسانتی‌متر و در زمان پاسخ مناسب تعیین کند. فرض اصلی این پژوهش آن است که با تکیه بر یک سازوکار خطی مبتنی بر ریل واگنی، موتور پله‌ای و درایو ریزگام، می‌توان توازن مطلوبی میان دقت موقعیت‌یابی و سرعت جابه‌جایی برای هدایت لیزر در یک سامانه آزمایشگاهی ایجاد کرد.
برای ارزیابی این فرض، یک سامانه حرکتی تک‌محوره طراحی و پیاده‌سازی شد که مختصات هدف را از زیرسامانه بینایی دریافت کرده و پس از تبدیل آن‌ها به تعداد پله و جهت حرکت، فرمان را از طریق ارتباط سریال به کنترل‌کننده آردوینو ارسال می‌کند. عملکرد سامانه در محیط کنترل‌شده و بر اساس شاخص‌های خطای موقعیت، زمان پاسخ انتها به انتها و تکرارپذیری حرکت ارزیابی شد.
نتایج نشان داد میانگین خطای موقعیت‌یابی حدود ۰٫۲ سانتی‌مترمی‌باشد. زمان پاسخ برای جابه‌جایی ده سانتی‌متری در بازه ۰٫۸ تا ۱٫۱ ثانیه قرار گرفت و میانگین آن حدود ۰٫۹ ثانیه بود. آزمون‌های رفت و برگشت نیز خطای تجمعی کمتر از ۰٫۴ سانتی‌متر را نشان دادند. این نتایج بیانگر آن است که سامانه پیشنهادی، با وجود سادگی و هزینه پایین، ظرفیت ادغام با ماژول لیزر برای حذف خودکار علف‌های هرز را دارد؛ هرچند برای کاربرد میدانی، بهبودهای کنترلی و ارزیابی در محیط واقعی ضروری است.
کلیدواژه ها
کشاورزی هوشمند، حذف غیرشیمیایی علف‌های هرز ، سامانه حرکتی دقیق ، سیستم خطی ریل واگنی،
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی