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作品名称：多功能水田智能巡航船
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：破釜沉舟
队伍编号：215394
参赛学生：曹卓凡陈启许朝阳焦凯如
指导老师：王国宾
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

随着精准农业在我国的大力推广,农机智能化水平逐步提高,自主导航技术以及远程遥控技术成为农业中降低劳动强度和提升作业效率及质量的关键技术。乡村振兴战略的顺利实施需要依靠智能农业装备关键技术的发展。

本研究融合自主导航技术和远程遥控技术,设计了一套应用于水田施药机的智能控制系统,该系统包括三部分：主船，副船以及供给终端。

基于水稻不同生长期所产生的光谱不同，主船搭载的多光谱相机在水稻不同生长期通过拍照对其光谱进行捕捉，并上传至供给终端，供给终端通过对多光谱相机所拍摄的照片进行光谱参数分析，得出植物当前所处的生长期，根据当前所处生长期配置相对应比例的肥料并将对应肥料放到副船船体的仓储区中。工作人员在供给终端对船行驶路径进行规划（包括船体的巡航船速，路线，返航时间等）。工作人员对船下达喷洒命令后，副船折叠的肥料喷洒悬臂打开，肥料从喷洒悬臂上的喷嘴中喷出，喷洒作业开始进行。按照规定路径作业完成后，肥料停止喷洒，肥料喷洒悬臂折叠，作业结束。

主船:由船体，动力组件连接于船体，用于驱动船体于水面上航行。升降组件包括驱动件和传动件，驱动件安装于船体，传动件传动连接于驱动件，图像采集装置安装于传动件，在驱动件的驱动下图像采集装置相对于船体做升降运动，即图像采集装置可以覆盖更大范围，或采集到的图像更为清晰和准确。

副船:由船体，动力组件连接与船体，用于驱动船体于水面上航行。储存组件用来储存液态肥料或者农药，安装与船体中央位置，使得船体更加稳定，不易倾斜，更易控制；喷洒组件安装与船体两侧，包括气泵，以及可折叠喷洒管，覆盖更大面积提高效率。

供给终端:

1.负责处理主船传来的生物光谱信息，分析该植物处于哪一个生长阶段。

2.通过云端数据库，提供相应植物培育技巧，并配置对应比例的肥料。

3.通过人工在终端的路线规划，负责给副船下达对应的喷洒命令；包括船速，路线，返航时间等部分。

4.在植物生长其他时期，负责对主船以及副船的仓储功能。

该机器采用远距离遥控操作和遥控导航自主作业。只需在喷洒作业前，采集农田里农作物的GPS信息，并把航线规划好，输入到地面站的内部控制系统中，地面站对无人船下达指令，无人船就可以载着喷洒装置，自主将喷洒作业完成，完成之后自动回到供给终端，而在无人船喷洒作业的同时，还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。

船体通常用Pe材质（聚乙烯）。该材质无臭，无毒，耐水性较好，耐腐蚀，绝缘性能好。Pe属于塑料类特点是柔软、易燃、易加工，不溶于水,吸水性很小，适用于船体材料的制作。借鉴国外的发展经验，实现质量，性能，用途，外部形态，内部布置均满足农业发展要求的农业机械。将信息技术，生物技术，机械制造技术等这些高新技术在农业机械上的应用，将会创造出更加先进的农业机械技术以及生产出技术更高的农机具，从而实现农业的可持续发展。

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