資料來源：工業技術研究院、高雄區農業改良場/柯文清博士、陳明吟研究員
面對從農人口年齡邁入高齡化，加上年輕人不願投入高勞力密集的傳統農產業，如何提供省工、省力、電動化的農業機械，是國內農業發展與努力的目標之一。本研究由高雄區農業改良場(高雄場)及工業技術研究院(工研院)共同執行。目前工研院已開發油/電及全電動二款自動噴藥車，採用小型履帶式底盤設計(13公分寬履帶)，整合：整車控制單元、噴藥系統、直流無刷馬達組、電池、鏡頭、燈光、防撞感測元件，載具具高負載(>200Kg)能力。噴藥系統採模組化設計，可以快速的拆裝於車架上，噴藥開關則透過通訊連結由載具的控制系統進行控制；當移除噴藥系統後，也可以當成搬運車使用。
圖一、智慧化噴藥車履帶式底盤，迴轉順暢不易翻車整車控制單元(VCU)做為整車控制端，負責全車的控制核心，採用ARM Cortex-M3 系列之微處理器，通訊接口包含了SPI、UART、I2C及CAN BUS，控制器主要工作為接收遙控器的命令、計算轉彎時馬達之轉速差、控制兩具馬達轉速、電池之狀態監測、障礙監測與停機等。噴霧系統的組成共有兩個部分，一個是動力引擎，採用Honda之引擎，其最大馬力為5.5HP；而另一個部分為高壓噴霧機，最高壓力為50kg/cm2，最大出水量為15.5公升/分鐘。以皮帶傳動方式將引擎動力傳遞至高壓噴霧機上，使噴霧機得以將水高壓噴出。而傳統引擎的啟動方式大多還是以手拉的方式啟動，並且需近距離操作，無法避免接觸到作業使用的農藥。本研究將噴霧系統安裝兩個致動器以及啟動馬達，由遙控器發射控制訊號，經主控制系統命令啟動馬達帶動引擎；亦可透過遙控器命令另一致動器將引擎關閉，實現遠距離啟動噴霧系統，讓使用者不再親臨噴藥的風險之中。
圖二、智慧化噴藥車可雙邊噴藥節省時間高雄場負責車體田間應用測試，蒐集棚架作物常用噴藥器械種類，比較各種噴頭之出水量及對銀葉粉蝨之防治效果。試驗結果顯示，農民常用的噴頭種類以扇形ksk5之出水量最少，且對蕃茄主要害蟲-銀葉粉蝨之防治效果最佳。於高雄市阿蓮區之胡瓜園田間進行油電混合與全電動噴藥車之效能與病蟲害防治評估。油/電與全電噴藥車之葉面、葉背均勻度，皆較慣行人力噴藥佳，且作業時間節省60-64%，農藥施用量減少10-33%，病蟲害防治效果皆與慣行相當。故智慧化噴藥車之使用除達節時、省力、減藥、防治佳之功效外，亦大幅降低作業人員農藥接觸之風險。
圖三、葉面水珠分布概況台灣有很完整的農業機械產業，完整的供應鏈與內外銷與通路系統；台灣也有很有完整的三電(電機、電池、電控)的供應鏈與資通訊產業，對於發展農業機器人是一個非常好的環境及驗證基地。此智慧化噴藥車之開發，系統大量採用國內成熟的零組件、模組進行整合，採用模組化設計，可以快速的拆裝噴藥模組、更換電池與維修，未來待量產後，將可實現維修在地化與價格普及化的目標。
圖四、農友使用智慧化噴藥車笑開懷▲研發團隊：工業技術研究院/高雄區農業改良場
聯絡人：柯文清博士
電話：07-3311658-806
E-mail：wcko@itri.org.tw
