การให้สารชีวภัณฑ์ทางใบสำหรับสวนมังคุด
September 2, 2020
รถพ่นสารกำจัดศัตรูพืชแบบบังคับวิทยุ
September 3, 2020

การใช้หุ่นยนต์โดรนสำหรับการเพาะปลูกข้าวในเกษตรยุคใหม่

(Drone applications in new era of rice cultivation)

 

หุ่นยนต์โดรนหรือที่เรียกว่ามัลติโรเตอร์(Multirotor)หรือมัลติคอปเตอร์(Multicopter) ปัจจุบันถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานเกษตรกรรมอาธิ การพ่นสารบำรุงพืชต่างๆ ไม่ว่าจะใส่ปุ๋ย ยาจำกัดวัชพืช ฮอร์โมน การทำภาพถ่ายทางอากาศเพื่อทำนายผลผลิต(Yield prediction) หรือ การทำข้อมูลเชิงพื้นที่มาวางแผนการเพาะปลูกที่เหมาะสม ทั้งหมดเหล่านี้ เพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิต ประหยัดแรงงานที่ขาดแคลนในปัจจุบัน และเพิ่มผลผลิตให้สูงขึ้น

โครงสร้างทั่วไปของโดรนที่ใช้ในการเกษตร สามารถพบได้ดังภาพ 1(a) แบบสี่ใบพัด, 1(b) แบบหกใบพัด และ 1(c) แบบแปดใบพัด โดยจำนวนใบพัดที่เพิ่มมากขึ้นจะบ่งบอกถึงแรงยกที่เพิ่มขึ้น ทำให้สามารถบรรทุกน้ำหนัก(Carrying payload) ได้เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามก็นำมาด้วยอัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าที่สูงขึ้นด้วยเช่นกัน

(a)

(b)

(c)

ภาพประกอบ 1: โครงสร้างของโดรนที่พบในงานเกษตรกรรม (a)ชนิดสี่ใบพัด (b)ชนิดหกใบพัด (c)ชนิดแปดใบพัดบ[1]

โดยทั่วไปแล้ว ระยะเวลาการบินของโดรนในหนึ่งรอบการใช้งานขึ้นอยู่กับ น้ำหนักบรรทุกสูงสุด(Maximum payload) ความเร็วและระยะของการบิน (Flight velocity and distance operation) ซึ่งส่วนใหญ่แล้วผู้จัดจำหน่ายโดรนรายต่างๆจะระบุความสามารถ(Specifications) ของโดรนแต่ละรุ่นมาให้เลือก สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการตรวจสอบคุณสมบัติของโดรนที่จำหน่ายหรือต้องการคำนวณเชิงลึกสำหรับออกแบบโดรนใช้งานเอง สามารถเข้าไปที่เวปไซท์ https://www.ecalc.ch ซึ่งผู้ใช้สามารถระบุรายละเอียดอุปกรณ์ต่างๆของโดรนไม่ว่าจะเป็น จำนวนใบพัด ขนาดของดเฟรม ขนาดมอเตอร์ น้ำหนักบรรทุก ขนาดแบตเตอร์ ฯลฯ เพื่อคำนวณหาระยะเวลาการบินที่สภาวะต่างๆ อัตตราการใช้พลังงานที่ความเร็วต่างๆ เพื่อช่วยในการออกแบบโดรนหรือเปรียบเทียบ การใช้งานในสภาวะต่างๆ อย่างเหมาะสมดังภาพ (2)

(a)

(b)

ภาพประกอบ 2: ตัวอย่างการใช้งานโปรแกรมคำนวณสมรรถณะการบินสำหรับการออกแบบหุ่นยนต์โดรน (a) การกำหนดค่าอุปกรณ์ต่างๆของโดรน (b) ตัวอย่างผลลัพธ์การคำนวณสมถรรณะการบิน

ในเกษตรไทย ซึ่งส่วนใหญ่ปลูกข้าวหลัก หุ่นยนต์โดรนถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ในกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับ การหว่านเมล็ด การใส่ปุ๋ยและพ่นยาจำกัดวัชพืช โดยกรมวิชาการเกษตร ให้แสดงข้อมูลเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายระหว่างวิธีที่ใช้แรงงานคนกับใช้โดรนในการช่วยทำนา พื้นที่จังหวัดสระบุรี นครสวรรค์ ลพบุรี ชัยนาท ซึ่งการใช้โดรนพ่นสามารถลดเวลาลงเมื่อเทียบกับการใช้แรงงานคน 3-5 เท่า และ สามารถลดปริมาณการใช้สารเคมีลงร้อยละ 15-20 และไม่มีสารตกค้างในตัวผู้ปฏิบัติงาน สำหรับการคิดค่าบริการพ่นสารโดยใช้โดรน จะเท่ากับค่าจ้างแรงงานคน คือไร่ละประมาณ 50-80 บาท[3]

ตัวอย่างการใช้โดรนการการให้ปุ๋ยในนาข้าว[3]

บทความโดย

ดร.วิพุธ ตุวยานนท์ ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

เอกสารอ้างอิง

[1] U. R. Mogili and B. B. V. Ldeepak. “Review on Application of Drone Systems in Precision Agriculture”. Procedia Computer Science. Volume 133, 2018, Pages 502-509,2018.

[2] https://www.ecalc.ch

[3] https://siamrath.co.th/n/80911

Comments are closed.