Əhalinin yaşlanması və kənd yerlərində işçi qüvvəsinin çatışmazlığı fonunda kənd təsərrüfatı zəkasına keçid qlobal bir məsələyə çevrilib. Səmərəli və çevik müasir kənd təsərrüfatı texnologiyası olaraq, dron əkini "geniş yayım"dan "dəqiq nöqtəli atış"a doğru inkişaf edir. Bu texnoloji sıçrayışın arxasında mikro pilləli mühərriklər mühüm rol oynayır - onlar hər bir toxumun təyin olunmuş yerə dəqiq yerləşdirilməsinə imkan verir və həqiqətən də "santimetr dəqiqliyi"nə nail olur.
Bu məqalədə mikro pilləli mühərriklərin dronlar tərəfindən dəqiq əkin üçün əsas hərəkətverici qüvvəyə necə çevrildiyi araşdırılacaq və üç ölçüyə diqqət yetiriləcək: texniki prinsiplər, idarəetmə sistemləri və tətbiq halları.
Dron əkilməsinin sənayedəki ağrılı nöqtələri
Ənənəvi dron əkin üsulu əsasən mərkəzdənqaçma disk və ya pnevmatik əkin üsulundan istifadə edir, burada toxumlar bunkerdən atılır və yelpikvari şəkildə səpilir. Bu əkin üsulu üç əsas məsələni ortaya qoyur:
Sıra və deşiklərin formalaşdırılmasında çətinlik:Əkin üsulu toxumların əkin mövqeyini idarə etmək çətindir, bu da müntəzəm əkin sıraları və çuxurları yaratmağı qeyri-mümkün edir ki, bu da sonrakı sahə idarəetməsinə, ventilyasiyaya və işığın nüfuz etməsinə təsir göstərir.
Rotor külək sahəsindən müdaxilə:Dron rotorunun yaratdığı su axını toxumları səpələyə bilər və bu da, xüsusən də yüksək sürətli əməliyyatlar zamanı qeyri-bərabər əkinlə nəticələnə bilər.
Zəif əkin vahidliyi:Ənənəvi əkinlərdə variasiya əmsalı çox vaxt yüksək olur və bu da müasir kənd təsərrüfatının əkin dəqiqliyi tələblərinə cavab verməyi çətinləşdirir.
Bu məsələlər düyü kimi bitkilərin cücərmə sürətinə və son məhsuldarlığına birbaşa təsir göstərir. Dəqiq və vahid əkin əldə etmək kənd təsərrüfatında dronların tətbiqində təcili olaraq həll edilməli olan texniki bir problemə çevrilib.
Mikro pilləli mühərrikin əsas funksiyası: dəqiq əkin üçün "açar"
Yuxarıda qeyd olunan problemləri həll etmək üçün əsas məsələ "yayım"dan "uclu əkin"ə keçməkdir - burada hər bir toxum dəqiq şəkildə mexaniki cihaz vasitəsilə yerləşdirilir. Bu yanaşmada mikro pilləli mühərrik toxum ölçmə cihazını idarə etmək üçün əsas aktuator rolunu oynayır.
Nöqtəli səpmə əkin cihazının əsas komponenti toxumların material qutusundan kəmiyyətcə çıxarılması və çıxıntısından məsul olan toxum ölçmə cihazıdır. Toxum ölçmə cihazının fırlanma sürəti səpmə miqdarını və tempini birbaşa müəyyən edir.
Mikro pilləli mühərrik bu prosesdə əsas rol oynayır. Pilləli mühərrik "hər bir impuls siqnalı girişi üçün sabit bir bucaq fırlatmaq" xüsusiyyətini nümayiş etdirir və onun fırlanma sürəti impuls tezliyi ilə ciddi şəkildə mütənasibdir. İdarəetmə sistemi, pilləli mühərrikin fırlanma sürətinə qapalı dövrə nəzarəti həyata keçirmək üçün PID alqoritmindən istifadə edir, toxum ölçmə cihazının işləmə sürətini real vaxt rejimində tənzimləyir ki, toxum miqdarı ilə dronun uçuş sürəti arasında dəqiq uyğunluq təmin edilsin.
Təcrübə məlumatları göstərir ki, pilləli mühərriklə idarə olunan dron əkin sistemi əla dinamik tənzimləmə imkanları nümayiş etdirir və 1,0 ilə 2,5 m/s arasında dəyişən işləmə sürətlərində əkin miqdarının orta nisbi xətası 4%-dən azdır.
Mikro pilləli mühərriklər fırlanma sürətini idarə etməklə yanaşı, toxum boru kəmərinin yerdəyişməsini və bucaq tənzimlənməsini də idarə edə bilər. Patent texnologiyası göstərir ki, toxum əkmə funksiyasına malik dron gövdənin daxili divarına bərkidilmiş pilləli mühərrikə malikdir və mühərrikin çıxış ucu yivli çubuğa qoşulub və bu da toxum boru kəmərinin yivli blokdan yuxarı və aşağı hərəkət etməsini təmin edir və toxum konstruksiyasının dəqiq açılması və bağlanmasını təmin edir.
Bu dizayn sıfırlama yayı və qoruyucu lövhə quruluşundan istifadə edir. Stepper mühərriki toxum səpmə quruluşunu aşağıya doğru hərəkət etdirdikdə, qoruyucu lövhə eyni zamanda uzaqlaşır və boşaltma dəliyini açır və toxumların əvvəlcədən müəyyən edilmiş mövqeyə dəqiq düşməsinə imkan verir. Əkin və boşaltma tək bir güc quruluşu tərəfindən vahid şəkildə idarə olunur və bu da toxum səpmə və boşaltma hərəkətləri arasında heç bir boşluq olmamasını təmin edir və iş səmərəliliyini və toxum keyfiyyətini xeyli artırır.
Gecə əkin ssenarisində mikro pilləli mühərriklər də unikal rol oynayır. Kənd təsərrüfatında istifadə üçün nəzərdə tutulmuş aşağı hündürlükdə uçan dron üçün patent belə bir dizaynı ortaya qoyur: pilləli mühərrik işıq mənbəyinin şüalanma istiqamətini tənzimləyərək işıqlandırma işığını kiçik amplitudada geri və irəli fırlatmağa məcbur edir, eyni zamanda əkin borusunu birləşdirici çubuqdan fırlatmağa məcbur edir və bununla da işıqlandırma işığının və əkin borusunun sinxron şəkildə əkin çuxuruna yönəlməsini təmin edir.
Kamera əkin çuxurunu aşkar etdikdə, pilləli mühərrik, gecə əməliyyatları zamanı toxumların əkin çuxurundan yayınmasının qarşısını almaq üçün "nöqtədən-nöqtəyə" dəqiq əkin etmək üçün projektorun və əkin borusunun bucaqlarını dəqiq şəkildə tənzimləyir. Bu, 24 saat fasiləsiz əkin əməliyyatları üçün texniki dəstək təmin edir.
Tam dron dəqiq toxum səpmə idarəetmə sistemi həm aparat, həm də proqram təminatının birgə əməkdaşlığını tələb edir. Cənubi Çin Kənd Təsərrüfatı Universitetinin komandası tərəfindən hazırlanmış "dron nöqtəli düyü səpmə cihazı idarəetmə sistemi"ni nümunə götürsək, bu sistem aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirir:
PID qapalı dövrə idarəetməsi:PID alqoritminə əsasən, toxum ölçmə cihazının pilləli mühərrikinin fırlanma sürəti qapalı dövrə şəklində idarə olunur. Toxum ölçmə sürəti dronun uçuş sürətinə uyğun olaraq real vaxt rejimində tənzimlənir və vahid sahəyə sabit toxum miqdarı təmin edilir.
Dövlət maşın toxum nəzarəti:Əkin nəzarət proqramı, əməliyyat marşrutunun planlaşdırılması, əkin sürətinin kalibrlənməsi, parametrlərin təyin edilməsi, toxum artıqlığının göstərilməsi və avtomatik əkin daxil olmaqla, tam proses avtomatlaşdırmasına nəzarət etmək üçün sonlu hal maşını vasitəsilə hazırlanmışdır.
Yerüstü stansiya koordinasiyası:Operatorlara uçuş marşrutlarını planlaşdırmağa, parametrləri təyin etməyə və kompüter terminalında əməliyyat vəziyyətini izləməyə imkan verən tamamlayıcı yerüstü stansiya funksiyaları inkişaf etdirin və "bir kliklə əkin" ilə ağıllı əməliyyatlara nail olun.
Sahə sınaqları bu sistemin əla performansını təsdiqləyib: 1,5 metr işləmə hündürlüyü, 90-150 kq/saat² əkin sürəti və 0,5-2,0 m/s işləmə sürəti şəraitində əkin vahidliyinin dəyişmə əmsalı 20,51%-dən 35,52%-ə qədər dəyişir. Sahə əkin sürətindəki nisbi xətalar müvafiq olaraq 2,47% və 4,12% təşkil edir, toxumun zədələnmə nisbəti isə cəmi 0,34% və 0,18% təşkil edir ki, bu da müvafiq standartlarla müəyyən edilmiş hava düyü əkini üçün dəqiqlik nəzarəti tələblərinə tam cavab verir.
Texnologiyanın davamlı inkişafı ilə mikropilləli mühərriklərə əsaslanan dəqiq toxum səpmə sistemləri laboratoriyadan tarlalara köçürülür. Onların kommersiya dəyəri aşağıdakı aspektlərdə əks olunur:
Toxumların qorunması:Dəqiq əkin ənənəvi yayma əkinlərinin israfçılığı fenomeninin qarşısını alır və hər akr üçün toxum miqdarını 10%-dən 20%-ə qədər azaldır.
Məhsuldarlığı artırmaq potensialı:Cərgə və çuxurların formalaşdırılması kimi əkin üsulu bitkilərin havalandırma və işığın ötürülməsi şəraitini yaxşılaşdırır ki, bu da sonrakı mərhələdə şumlama və dənlərin dolması üçün faydalıdır. Məhsuldarlığı 5%-10% artıracağı gözlənilir.
Əmək əvəzetməsi:Dəqiq toxum səpən dron gündə yüzlərlə akr ərazidə əməliyyatları yerinə yetirə bilər və bu da əl ilə əkin və əkin əməyini əhəmiyyətli dərəcədə əvəz edir.
Genişləndirilmiş əməliyyat pəncərəsi: Mikro pilləli mühərriklə idarə olunan gecə işıqlandırması və yerləşdirmə sisteminin köməyi ilə dronlar gecə fasiləsiz işləyə və ən yaxşı əkinçilik mövsümünü ələ keçirə bilər.
Gələcəkdə dronlar üçün dəqiq toxum səpmə sahəsində mikro pilləli mühərriklərin tətbiqi üç əsas tendensiya nümayiş etdirəcək:
Əlavə miniatürləşdirmə və inteqrasiya: Mühərrikin diametri 8 mm-dən aşağı düşdükcə, əkin cihazı daha kompakt olacaq və bu da daha çox toxumun daşınmasına imkan verəcək və tək bir əməliyyatın müddətini uzadacaq.
Təkmilləşdirilmiş zəka: Maşın görmə qabiliyyəti və süni intellekt alqoritmlərini inteqrasiya etməklə, pilləli mühərrik tərəfindən idarə olunan əkin sistemi, torpaq nəmliyi şəraitinə və topoqrafik dəyişikliklərə əsasən əkin dərinliyini və cərgə aralığını avtomatik olaraq tənzimləyə bilər və əsl "yerli şəraitə uyğunlaşma" əldə edə bilər.
Çoxməqsədli əkin: Mövcud texnologiya əsasən düyü kimi tarla bitkilərinə tətbiq olunur və gələcəkdə qarğıdalı, soya və tərəvəz kimi kommersiya bitkilərinə də yayılaraq müxtəlif əkin ehtiyaclarını ödəyəcək.
Nəticə
Geniş əkin işlərindən tutmuş dəqiq nöqtəli atışlara qədər mikro pilləli mühərriklər dron əkin texnologiyasında dərin bir transformasiyaya səbəb olur. Mikrometr səviyyəli dəqiqlik nəzarəti ilə onlar hər toxumun öz "evini" tapmasını təmin edir - bu, "tük ucu belə deyil" ifadəsinin əsl mənasıdır.
Dəqiq kənd təsərrüfatı dövrünün gəlişi ilə mikro pilləli mühərriklərin dəyəri yenidən müəyyən ediləcək: onlar yalnız sənaye avtomatlaşdırması sahəsində "standart komponentlər" deyil, həm də müasir kənd təsərrüfatının ağıllı transformasiyasında "əsas mexanizmlər"dir. Gələcəkdə sənayedən qaynaqlanan bu texnologiyanın geniş sahələrdə daha da parlaq şəkildə parlayacağına inanmaq üçün əsasımız var.
Yazı vaxtı: 24 Mart 2026 