日本新潮流
靠宇宙眼监视的无人插秧
装配有GPS功能的无人插秧机
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©中央农业综合研究中心

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稻米是日本人的主食,是日本农业中最重要的作物。每年初夏全国各地普遍开始插秧,然而,人工插秧的景象如今已几乎销声匿迹,随之由人操纵的插秧机相应普及。但即使如此,由于从事农业的人口减少,日本的种稻环境正在发生着很大的变化。为了对应这一潮流,无人插秧机的研究和开发工作也就应运而生。

无人插秧机的构造

中央农业综合研究中心正在开发的无人插秧机,通过活用GPS(全球定位系统)以及姿势计测装置,实现了无人化。没有作业人员搭乘来插秧,则需让机器准确掌握水田的位置及形状。这里利用了GPS,事先由作业者在无人插秧机的电脑中输入GPS所测定的水田四角的位置坐标。

但是,人造卫星传送来的GPS信号通常需用安装在汽车顶部等处的接收器来接受,而在水田中,由于大气中水蒸气等的影响,常会产生10米左右的误差。为此,无人插秧机采用的办法是:利用GPS用手机接收国土地理院提供的,实际误差仅为2厘米的高精度电子标准点数据。另根据四角的位置坐标,由作业者决定插秧的途径并输入电脑。经过这般程序的调整之后,用遥控器启动无人插秧机,机器便会自动进入水田中开始插秧。

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下了很大的功夫

但是,由于水田凹凸不平,机械一边东倒西歪一边移动,结果,很有可能从设定的途径上偏离。于是,这里采用了姿势计测装置的功能,这一装置根据测量的位置和姿势数据,计算出与电脑设定途径的偏离程度。然后,通过电脑控制动轮及变速器以纠正偏离。这一偏离幅度目前已经在10厘米以下。再有,接近水田边缘时,无人插秧机自动减速,停止插秧。而且还可以自动地掉头移动到新的途径上,以免践踏已经插好的秧苗。

插秧工作本身也加入了新的方法。通常插秧机把几个长30厘米,宽60厘米的用育苗箱培育好的秧苗并排放在机器上然后插到水田中。但是,这种方式,需要在水田田埂处经常补充秧苗。无人插秧机则不再使用育苗箱的苗,而是使用不织布做成的长6米的垫子上培育的“长垫苗”。这种垫子6张一卷,装载后可以一次性无需补充地完成30公亩的插秧工作。

中央农业综合研究中心除了无人插秧机以外,还在开发无人联合收割机、苗圃调查机器人等,目标是将来在水田作业中实现全面机器人化。(2008年10月)