УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЫЛЕНИЯ РАСТЕНИЙ
DEVICE FOR POLLINATION OF PLANTS

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при возделывании насекомоопыляемых сельскохозяйственных культур, например гречихи.
Известно устройство для проведения искусственного опыления растений, включающее установленную на колесах шарнирную сцепку и подвешенное к ней полотно, которое снабжено полосами с грузиками. Устройство перемещается по полю с помощью транспортного средства (Патент РФ №2571337, МПК А01Н 1/02, опубл. 20.12.2015).
Недостатками этого устройства являются значительное повреждение растений колесами сцепки и полосами с грузиками, а также снижение коэффициента земельного использования в связи с необходимостью прокладки дороги для транспортного средства.
Наиболее близким предлагаемому является устройство для искусственного опыления ветроопыляемых растений, включающее малый беспилотный летательный аппарат (коптер) с видеокамерой. Коптер снабжен подвеской в виде двух штанг и коленчатого вала между ними, несущего группу пропеллеров и связанного тягой с эксцентриковым механизмом, установленным на валу электропривода с контроллером дистанционного управления (Патент РФ №2588451, МПК А01Н 1/02, 27.06.2016).
Недостатком данного устройства является низкая эффективность при опылении насекомоопыляемых растений в связи с невозможностью извлечения пыльцы из цветков турбулентным потоком воздуха.
Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемое устройство для опыления растений, включающее управляемый малый беспилотный летательный аппарат с видеокамерой, снабженный с помощью подвески группой пропеллеров с механизмом изменения положения, установленным на валу электропривода с контроллером дистанционного управления, которое согласно предлагаемому изобретению, снабжено системой контактного сбора и перемещения пыльцы, расположенной перед группой пропеллеров и выполненной в виде смонтированной на дополнительной подвеске горизонтальной цилиндрической щетки с электроприводом и упругими щетинками из диэлектрика, представляющего собой полиэтилен, а также гребенки пластин из диэлектрика, представляющего собой полистирол, размещенной на той же подвеске над щеткой параллельно ее оси и обеспечивающей возможность прохождения щетинок щетки при вращении между пластинами, при этом дополнительная подвеска снабжена телескопическими штангами с механизмом изменения их длины по команде блока позиционирования положения управляемого малого беспилотного летательного аппарата над поверхностью растений, включающего видеокамеру и датчики высоты.
Новый технический результат от применения предлагаемого устройства состоит в том, что в процессе вращения щетки производится механическое стряхивание пыльцы с цветков. При трении о пластины гребенки на щетинках щетки, выполненных из диэлектрика, возникает положительный электростатический заряд. Отрицательно заряженная пыльца налипает на щетинки, потоком воздуха, создаваемого пропеллерами, сдувается с них и перемещается над полем, оседая на цветки растений. С помощью блока позиционирования положения управляемого малого беспилотного летательного аппарата - коптера над поверхностью растений щетинки щетки поддерживают постоянный контакт с растениями.
Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен вид устройства сбоку; на фиг. 2 - вид устройства сверху; на фиг. 3 - положение щетки при взаимодействии с поверхностью посевов и пластинами из диэлектрика (вид спереди), на фиг. 4 - вид устройства сзади.
Устройство для опыления растений состоит из управляемого малого беспилотного летательного аппарата - коптера 1, к которому с помощью подвески 2 подвешена группа пропеллеров 3. Перед группой пропеллеров 3 на дополнительной подвеске 4 с телескопическими штангами 5 смонтирована горизонтальная цилиндрическая щетка 6 с электроприводом 7 и щетинками 8 из упругого эластичного диэлектрика, например полиэтилена. На этой же подвеске 4 над щеткой 6 вдоль ее оси закреплена гребенка пластин 9, выполненных также из диэлектрика, например полистирола. При этом при вращении щетки ее щетинки проходят между пластинами гребенки. На корпусе коптера 1 установлен блок позиционирования его положения над поверхностью растений 10. Питание электроприводов щетки 6 и пропеллеров 3 осуществляется от аккумулятора коптера 1.
Пример работы предложенного устройства при опылении посевов гречихи.
Известно, что в связи с недостаточным количеством пчел, основных опылителей гречихи, даже однократное искусственное опыление ее позволяет повысить урожайность на 15-20%.
Работа устройства осуществляется в следующей последовательности.
Коптер 1 запускают над обрабатываемым полем. По команде блока позиционирования 9 путем изменения длины штанг 5 подвеска 4 занимает положение, обеспечивающее контакт щетинок 8 щетки 6 с поверхностью посева гречихи 11. После этого коптер 1 начинает полет над посевом 11. Одновременно электроприводами приводят во вращение щетку 6 и пропеллеры 3. Полиэтиленовые щетинки 8, проходя между полистироловыми пластинами 9 гребенки, при трении приобретают электростатический заряд. Особенность пары электростатических материалов полистирол - полиэтилен стоит в том, что полистирол при их трении накапливает отрицательные заряды, а полиэтилен положительные. Щетинки 8 щетки, несущие положительный электрический заряд, вступают в контакт с поверхностью посевов 11 и, оказывая механическое воздействие на цветки, сбивают пыльцу. Выполнение щетинок щетки 6 из упругого материала позволяет свести к минимуму механическое повреждение цветков. Пыльца, сбитая с цветков, как и поверхность посевов, имеющая отрицательный статический заряд, притягивается к положительно заряженной поверхности щетинок щетки и фиксируется на них. В процессе вращения щетки щетинки 8 пересекают поток воздуха, создаваемый пропеллерами 3. При этом пыльца сдувается с их поверхности и перемещается с потоком воздуха над полем, постепенно оседая на цветки. Следует отметить, что для гречихи характерно длительное цветение - более месяца. Поэтому искусственное опыление необходимо проводить несколько раз по мере распускания новых цветков.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность опыления насекомоопыляемых растений без их повреждения, что в конечном итоге приводит к значительному повышению урожая.