Разработка прототипа системы позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. Разработка прототипа алгоритма позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. Разработка прототипа алгоритма выделения целевой площади обработки роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений.

Роботизированное устройство, система позиционирования, дифференцированное внесение, средства защиты растений, нейронная сеть, сегментация изображений, точное земледелие, алгоритм обработки изображений Разработка прототипа системы позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений, разработка прототипа алгоритма позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений, разработка прототипа алгоритма выделения целевой площади обработки роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. 1. Разработан прототип системы позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. Система включает в себя полурамы и съемные модули с независимыми рабочими органами, способными вносить различные дозы агрохимических жидкостей. Модули (до 4 шт.) соединены последовательно, при этом ширина устройства с одним модулем 1,6 м, добавление каждого следующего модуля увеличивает ширину захвата более чем на 1 м. Максимальная скорость движения устройства составляет не менее 0,5 м/с, что в сочетании с увеличенной шириной захвата обеспечивает производительность более 0,5 га на каждый установленный модуль. Рабочие органы оснащены плоскофакельными распылителями с углом распыла 95° и размером капель 350-450 мкм. Управление системой осуществляется микроконтроллером с драйверами двигателей, обеспечивающими точность позиционирования распылителей с отклонением не более ±5%. 2. Разработан прототип алгоритма позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений с программным приложением с модульной архитектурой. Алгоритм включает оценку состояния роботизированного устройства, позиционирование, идентификацию и сегментацию изображений с применением методов машинного обучения, а также настройку параметров обработки. Программное приложение включает модули: InitializationService (проверяет состояние систем и устанавливает начальные параметры), ReadinessCheckService (обрабатывает данные о местоположении устройства), PositioningService (определяет текущее положение с использованием карты и GPS), VideoCaptureService (записывает видеопоток для анализа), NeuralNetworkService (идентифицирует сельскохозяйственные культуры с помощью нейронной сети), ProcessingParametersService (рассчитывает параметры обработки), ActuatorControlService (управляет рабочими органами), NozzleControlService (настраивает форсунки для точного распыления), MonitoringService (отслеживает процесс операции), LoggingService (регистрирует ключевые события), ErrorHandlingService (обрабатывает неисправности) и DatabaseService (управляет хранением и доступом к данным). 3. Разработан прототип алгоритма выделения целевой площади обработки роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. Алгоритм обеспечивает обработку данных с RGB-камер в реальном времени, точности классификации культур 96,5% и точности выделения целевой области 97,2% при скорости распознавания менее 0,2 секунды на изображение. Необработанная площадь не превышает 2,5%, что подтверждает практическую применимость алгоритма в полевых условиях. Все пункты этапа 1 календарного плана выполнены в полном объеме в соответствии с техническим заданием.