3Д печать в сельском хозяйстве. Дроны.

DJI Matrice 210 V2 на защите посевов!

Суть проблемы:    Примерно два (иногда три) раза за сезон происходит массовый лет бабочек, которые считаются вредителями. Это луговой мотылек, совка, кукурузный мотылек и т.д. И каждый раз, спустя некоторое время после этого события, на растениях появляются личинки этих самых бабочек. Гусеницы питаются цветами, стеблями и плодами растений. В результате чего аграрии несут колоссальные убытки. Вот что бы предотвратить это событие или частично сгладить последствия, есть несколько способов защиты растений. Основной способ - это использование пестицидов, которые уничтожают личинок насекомых. Но эти химические вещества вредны не только для вредителя, но и для полезных насекомых, животных и человека. Поэтому еще с сороковых годов предыдущего столетия ученые энтомологи активно занимаются тем, что изучают насекомых, которые способны защитить растения от  вредных насекомых, разрабатывают методики их искусственного размножения и использования их для уничтожения вредителей. Такие насекомые называются энтомофагами. Среди многочисленных родов и видов этих насекомых я выделю один, который называется трихограмма. Трихограмма, это очень маленькая, размером меньше блохи мушка - наездник, которая любит полакомиться яйцами насекомых. Она является мощным биооружием и уничтожает более 160-ти видов вредителей в фазе яйца!

Луговой мотылек

Его личинки

Трихограмма на яйцах вредителя

Решение:

    Есть нелько способов расселить трихограмму. Самый быстрый - малая авиация. Но дело в том, что объём, который занимает трихограмма при максимальной плотности расселения, к примеру на 100Га, не более 4х-5ти литров вперемешку с манной крупой! Гонять Ан-2, с его расходом масла и грузоподъёмностью полторы тонны как-то не правильно, и даже дельталет, бекас или ch-701 не справятся с этой задачей лучше дрона. Кроме тога на авиационных химических работах чаще всего происходят авиационные происшествия в которых гибнут люди.  И это еще одна веская причина использовать БПЛА. 

    Теперь о летающих дронах. Дроны бывают планерного типа и винтокрылы. Мы не будем заострять внимание на каждом, а остановимся на одном из винтокрылов - коптере. Преимущества очевидны - взлет/посадка с неподготовленных площадок минимальной площади, посадка на руки, ветроустойчивость в случае резких изменений погоды во время работ, высокая точность  следования по маршруту , легкость управления и качественный развитой софт для решения данных задач. Для выполнения вышеуказанных задач нами был выбран квадрокоптер Matrice 210 известного китайского бренда DJI.

    Кто в теме знает, что m210 создан не для сельскохозяйственных нужд.  Его основные задачи, это мониторинг и контроль при строительстве, выполнение геодезических и картографических задач. Однако, его довольно таки высокие ТТХ позволяют использовать это беспилотное воздушное судно и в сельском хозяйстве. Для этого его нужно дооснастить специальным оборудованием. Что собственно и было сделано. Коптер оснастили дополнительным микроконтроллером, который рассчитывает дозировку в реальном времени исходя из скорости аппарата относительно земли, которую он определяет при помощи высокоточного GPS/Глонасс приёмника. У контроллера имеется экран, на котором отображается необходимая для работы информация. Различные параметры можно настраивать перед полетом.

    При помощи дозирующего устройства смесь манной крупы с трихограммой выбрасывается из специального бункера. Емкости бункера хватает на максимальное время полета данного дрона. В бункере имеется определенный запас объёма для того, что бы можно было варьировать концентрацию и соотношение манка/трихограмма.

    Устройство запитано от 24В батареи коптера, подключается к разъёму на корпусе аппарата. При необходимости электропитанием можно управлять с пульта коптера.

    Корпуса оборудования были спроектированы таким образом, что бы после его монтажа/демонтажа летательный аппарат не терял заводскую гарантию, так что бы вмешательства в конструкцию аппарата не происходило.

    И вот уже в течении 3х сезонов данная машина исправно расселяет этого замечательного энтомофага над кукурузными полями Ростовской области.

Фото дрона для расселения трихограммы на базе DJI Matrice m210 V2

Итоги:

    Данный аппарат способен обработать площадь до 40Га за один вылет, а в течении нескольких рабочих смен этим дроном можно защитить около 1500Га посевов культуры. И это довольно приличные показатели!  На вопрос почему мы не используем для этих целей специальные агродроны я отвечу так: все агродроны рассчитаны на химические, жидкие или сыпучие, средства защиты растений и обладают менее подходящими ТТХ для наших целей! Производители дронов следят за спросом, а многие сельхозпроизводители мало заботятся об экологичности своей продукции! В результате чего мы имеем то, что имеем :)

Благодарю за внимание.P.S.Статья не является научной, потому возможны некоторые не точности в терминологии и вольности в описании.

Бункер и детали дозирующего механизма были отпечатаны на принтере Бизон 2020. Пластик ASA производителя BestFilament. Корпус контроллера печатался на фотополимерном принтере Kelant D200. Смола стандартная Nova3D.

Трихограмма засыпается в бункер через лейку, которая напечатана из TPU в режиме ваза. К сожалению фото под рукой не оказалось.

предыдущие статьи серии 3Д печать в сельском хозяйстве:

Первая часть

Вторая часть