學研新創 - 農業與食品生技
智慧農業防治系統應用於坡地果樹之核心技術
2020-12-23
鄭榮瑞場長團隊/行政院農業委員會臺南區農業改良場、國立成功大學工程科學系、國立成功大學航空太空工程學系、國立雲林科技大學前瞻學士學位學程/智慧辨識產業服務研究中心

鄭榮瑞、鍾瑞永、黃悅民、賴維祥、陳靜茹、陳盈丞、黃慈閔、林慧婷、黃雅鈺、李元碩、廖悟暉、黃暐翔

目前市面上「無人植保機」機型及飛行控制大多只能應用於平面作物,如水稻。本團隊研發「無人植保機」機型配合其飛控系統能夠將智慧農業技術應用於坡地果樹場域,節省時間及人力成本,能比起傳統人力噴灑更有效率。首先透過試驗選出適用於「無人植保機」之荔枝椿象防治藥劑最佳劑量,同時評估藥劑對平腹小蜂的影響。再來以人工智慧進行深度學習結合即時影像辨識,並透過無人機拍攝影像協助判讀荔枝椿象蟲體發生位置,整合無線環境感測數據雲端運算技術,結合溫度、濕度、光照度等感測器以無線傳輸進行數據分析,找出荔枝椿象危害區,透過適用於坡地之三維空間智慧路徑規劃演算法將本團隊研發之『無人植保機』自動導航至荔枝椿象發生位置進行作物噴灑。本團隊提出一套智慧化物聯網即時監控決策系統,使「無人植保機」針對荔枝椿象發生區進行防治,可大幅地降低農藥對環境與農民健康所造成的損害,同時降低農作時間及農藥使用量,提高農作效益與作物產量,以達成高科技的智慧化農業管理系統。

評審推薦
1.本案之核心技術結合無人機、人工智慧深度學習之影像系統,整合無線環境感測數據雲端運算技術,產出高科技智慧化農業管理系統。
2.無人植保機之研發為現代農業之趨勢,本案藉由跨領域研發產品,可應用於平地及坡地之施藥,藉由其精準投藥,可大幅降低用藥成本。
3.核心軟硬體組件如害蟲辨識、路徑演算、噴頭等已有專利保護規劃。
2022年度精進成果
本團隊建置農務管理網站,以數據視覺化頁面呈現環境感測器數據變化趨勢及荔枝椿象發生預測資料。搭載嵌入式開發板之無人偵測機進行高空影像擷取,連同座標位置回傳至伺服器進行荔枝椿象辨識,並將結果呈現於農務管理網站,配合樹冠大小來進行噴藥路徑優化,精準防治。另測試非化學防治資材混用之增效試驗及蟲生真菌淡紫菌TNZZS6菌株之劑型開發,完成10公升量產配方。本團隊開發無人植保機攪拌器裝置,可避免防治資材沉澱藥桶及阻塞噴灑系統,已同步申請新型專利。最終建立無人植保機之零件標準化及使用手冊,提升無人植保機之組裝效率與品質。另農藥噴灑規劃方法及農藥噴灑系統及植物病蟲害監控方法及植物病蟲害監控系統兩項均已申請發明專利。
團隊簡介
鄭榮瑞
學歷 國立中興大學生物產業機電工程學系博士畢業
國立中興大學農業機械工程學系碩士畢業
臺灣省立嘉義農業專科學校農業機械二專畢業
現職 行政院農業委員會臺南區農業改良場前場長
經歷

行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員兼場長
行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員兼代理場長
行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員兼副場長
行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員兼秘書
行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員兼課長
行政院農業委員會臺南區農業改良場研究員

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