I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 3 5 1 ~ 1 365   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 3 . pp 1 3 5 1 - 1 3 6 5           1351     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Desig n develo pm ent  a nd  tech no - ec o no mic a ss ess ment of a so la r - po wered  three - ro w chick pea  leaf  ni pping  and co llec ti ng   ma chine f o r sus taina ble f a rming       P ra s ha nt  K a di 1, 2 ,  B a s a na g o u da   Ro na d 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   B LD EA ’ s V.  P .   D r .   P .   G .   H a l a k a t t i   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,  ( A f f i l i a t e d   t o   V i sv e s v a r a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ) ,   V i j a y a p u r a ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   B a sa v e s h w a r   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   ( A f f i l i a t e d   t o   V i sv e s v a r a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ) ,   B a g a l k o t e ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   2 0 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 5 ,   2 0 2 6       Ag ricu lt u ra l  m e c h a n iza ti o n   e n h a n c e s  p ro d u c ti v it y   a n d   re d u c e s  m a n u a l  lab o u r   in   lab o u r - i n ten siv e   re g i o n s.  C h ic k p e a ,   a   m a jo r  p u lse   c ro p   i n   In d ia ,   is  wid e ly   c u lt iv a ted   i n   se m i - a rid   re g io n s  o f   No rth   Ka rn a tak a ,   p a rti c u larl y   i n   Vijay a p u ra   d istri c t.   I n   2 0 2 4 ,   5 0 0 , 0 0 0   h e c tare s  o f  p ig e o n p e a   a n d   1 . 9   m il li o n   h e c tare s  o f  c h ick p e a   we re   so wn   in   t h is  re g io n .   I n   c h ick p e a ,   lea f  n i p p i n g   is  a   v it a l   a g ro n o m ic  p ra c ti c e   th a t  e n c o u ra g e s  b ra n c h in g   a n d   imp r o v e s  y iel d s.   Ho we v e r,   th is  p ra c ti c e   is  d o n e   m a n u a ll y ,   m a k in g   it   h i g h l y   lab o u r - in ten s iv e ,   t ime - c o n su m in g ,   a n d   les s  fe a sib le  fo r  sm a ll - sc a le  fa r m e rs.  To   a d d re ss   th e se   c h a ll e n g e s,  th e   c u rre n t  re se a rc h   fo c u se s  o n   t h e   d e sig n ,   d e v e l o p m e n t,   a n d   tec h n o - e c o n o m ic  e v a l u a ti o n   o f   a   so lar - p o we re d ,   th re e - ro w   lea f - n i p p i n g   a n d   c o ll e c ti n g   m a c h in e .   Th is  m a c h in e   is  e q u ip p e d   wit h   a   1 5 0   W  so lar  P V  sy ste m ,   six   1 5   W  BLDC  m o t o rs,  a n d   a n   a d ju sta b le  c u tt e r - h e a d   a ss e m b ly   f o r  e fficie n t  o p e ra ti o n .   A   tec h n o - e c o n o m ic  a n a ly sis  wa s  c o n d u c ted   t o   e v a l u a te  c u tt i n g   fo rc e ,   to rq u e ,   p o we r  c o n su m p ti o n ,   a n d   b a tt e ry   d isc h a r g e   c h a ra c ter isti c s,  a s   we ll   a s  th e   p a y b a c k   p e ri o d ,   c o st  sa v in g s,  a n d   imp r o v e m e n ts  i n   fa rm   in c o m e .   F ield   tri a ls  c o n d u c ted   o n   a   9 - a c re   fa rm   in   Vijay a p u ra ,   re c e iv in g   a n   a v e ra g e   a n n u a l  so lar  irrad iatio n   o f  a p p r o x ima tely   1 9 5 0   k W h /m² ,   d e m o n st ra ted   3 5 0 – 4 0 0   k g   o f  lea f  c o ll e c t io n   a n d   a   2 5 – 3 0 %   in c re a se   in   c ro p   p r o d u c ti v it y .   Th e   m a c h in e   p ro v id e s  a   c o st - e ffe c ti v e ,   e c o - frien d ly ,   a n d   sc a lab le  s o lu ti o n   fo r   sm a ll   a n d   m e d iu m - sc a le farm e rs.   K ey w o r d s :   Ag r icu ltu r al  m ec h a n izatio n   B L DC   m o to r   C h ick p ea   cr o p   Pay b ac k   p er i o d   So lar - p o wer ed   m ac h in e   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Pra s h an t K ad i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g   B L DE A’ s   V.   P.  Dr .   P.  G.   Hala k atti Co lleg e  o f   E n g i n ee r in g   an d   T ec h n o lo g y   ( Af f iliated   to   Vis v esv ar ay a  T e ch n o lo g ical  Un iv er s ity )   Vijay ap u r a,   Kar n atak a,   I n d ia   E m ail:  ee . p r ash an tk a d i@ b ld ea ce t.a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   Ag r icu ltu r e  is   th e  b ac k b o n e  o f   th e  I n d ian   ec o n o m y ,   co n tr i b u tin g   ap p r o x im ately   1 8 %  to   th e  n atio n al  GDP  an d   em p lo y in g   n ea r ly   5 8 % o f   th e  r u r al  wo r k f o r ce .   W ith   th e  in cr ea s in g   lab o r   s h o r tag e,   r is in g   wag es ,   an d   d ec lin in g   f a r m   p r o f itab ilit y ,   t h er e  is   a  g r o win g   n ee d   to   m ec h an ize  ag r ic u ltu r al  o p er atio n s .   I n   I n d ia,   wh er e   ag r icu ltu r e  is   p r e d o m in a n tly   lab o r - in ten s iv e  a n d   a  m ajo r   s o u r ce   o f   liv elih o o d ,   m ec h an izatio n   h as  g ain ed   in cr ea s in g   im p o r ta n ce   to   ad d r ess   ch alle n g es  s u ch   as  lab o r   s h o r tag es,  lo w  p r o d u ctiv ity ,   an d   th e  n ee d   f o r   s u s tain ab le  f ar m in g .   T h e  v ar i o u s   f ar m   o p er atio n s   in   a g r ic u ltu r e  in clu d e  p lan tin g ,   s p r ay in g ,   wee d in g ,   an d   h ar v esti n g .   Au t o m atin g   th ese  p r o ce s s es  with   f ar m   m ac h in e r y   h elp s   to   ac h iev e  s u s tain ab ilit y   g o als  b y   r ed u cin g   f o s s il f u el  d em an d   an d   l o wer in g   g r ee n h o u s e  g as e m is s io n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 3 5 1 - 1 3 6 5   1352   Ag r icu ltu r al  m ec h an izatio n   is   ess en tial  f o r   im p r o v in g   f ar m   e f f icien cy ,   r e d u cin g   h u m an   d r u d g er y ,   a n d   en h an cin g   ag r ic u ltu r al  p r o d u ctiv ity .   R ec en tly ,   th e  i n teg r atio n   o f   r en ewa b le  e n er g y   tech n o lo g ies  in to   ag r icu ltu r al  s y s tem s   h as  attr ac ted   s ig n if ican t  atten tio n   d u e  to   th e  n ee d   f o r   s u s tain ab le  an d   e co - f r ien d ly   f ar m in g   p r ac tices.  Ag r iv o ltaic  s y s tem s ,   wh ic h   in te g r ate  ag r icu ltu r al  p r o d u ctio n   with   p h o to v o ltaic  en er g y   g en e r atio n ,   h av e  d em o n s tr ated   ad v an tag es ,   in clu d i n g   im p r o v ed   cr o p   y ield s ,   m o r e   ef f icien t  wate r   u s e,   a n d   e n h an ce d   r u r al   elec tr if icatio n   [ 1 ] .   I n   p ar ticu la r ,   s o lar   p h o to v o ltaic  ( PV)   ap p l icatio n s   h av e  b ee n   wid el y   ex p lo r ed   f o r   i r r ig atio n ,   d r y in g ,   g r ee n h o u s e  o p er atio n s ,   an d   s m all - s ca le  m ec h an izatio n   o n   f ar m s   [ 2 ] .   Ho wev er ,   th e  co n tin u e d   u s e  o f   d iesel - p o wer ed   ag r icu ltu r al  m ac h in er y   co n tr ib u tes  to   en v i r o n m en tal   p o llu tio n   an d   in cr ea s es  o p er at io n al  co s ts ,   p o s in g   c h allen g es  to   ac h iev i n g   I n d ia’ s   n et - ze r o   em is s io n   tar g ets  b y   2 0 7 0   [ 3 ] .   I n   th is   co n tex t,   ad o p tin g   r en ewa b le - en er g y - d r iv en   f ar m   m ac h i n er y   is   ess en tial.  C h ick p ea   is   a  m aj o r   p u ls e  cr o p   cu ltiv ated   ex ten s iv ely   in   s em i - ar id   r eg io n s   s u ch   as  No r th   Kar n atak a.   C h ick p ea   leaf   n ip p in g   is   a  cr itical  ag r o n o m ic  p r ac tice  in   ch ick p ea   c u ltiv ati o n ,   ty p ically   p er f o r m ed   at  3 0   t o   4 0   d ay s   af ter   s o win g   ( DAS) ,   wh er e  th e  a p ical  b u d   o f   th e   p l an t  is   r em o v e d   to   s u p p r ess   v er tical  g r o wth   an d   p r o m o te  late r al  b r an c h in g .   T h is   p h y s io lo g ical  r esp o n s e  in c r ea s es  th e  n u m b e r   o f   p r o d u ctiv e  b r an ch es,  e n h an c es  p o d   f o r m a tio n ,   an d   im p r o v es   o v er all  cr o p   y ield .   Pre v io u s   s tu d ies  h av e  r ep o r ted   y ield   im p r o v em en ts   o f   ap p r o x im ately   2 0 – 3 0 %  d u e  to   tim ely   n ip p in g .   Ho wev er ,   th is   o p er atio n   is   p r ed o m in an tly   p er f o r m ed   m a n u ally ,   m ak in g   it  la b o u r - i n ten s iv e  an d   in ef f icien t,  p a r ticu lar ly   o n   lar g e - s ca le  f ar m s .   T h e r ef o r e,   th e r e  is   a  n ee d   f o r   a  s u s tain ab le,   co s t - ef f ec tiv e,   a n d   cr o p - s p ec if ic  m ec h a n ized   s o lu tio n .   T h e  in teg r atio n   o f   s o la r - p o wer e d   ag r icu ltu r al  m ac h in er y   o f f er s   a  v iab le   s tr ateg y   to   im p r o v e   o p er atio n al  ef f icien cy ,   d ec r ea s e  r elian c e  o n   f o s s il  f u els,  an d   i n cr ea s e  f ar m   in co m e   [ 4 ] .   A  r ec en t  s tu d y   d em o n s tr ates  th at  co m b in in g   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   with   s o lar - p o wer e d   s y s tem s   ca n   f u r th er   en h an ce   e n er g y   ef f icien c y   an d   d ec is io n - m a k in g   in   p r ec is io n   f ar m in g .   AI - b ased   o p tim izat io n   h as  b ee n   s h o wn   to   in cr ea s e  s o lar   e n er g y   u tili za tio n   b y   u p   to   2 5 %  an d   r ed u ce   c ar b o n   em is s io n s   b y   n ea r ly   3 0 %   [ 5 ] .   T o   en c o u r a g e  f ar m er s   to   a d o p t  elec tr ic  a g r ic u ltu r al  m ac h in e r y ,   t h er e  is   a  n ee d   f o r   th e  C o m m o n   Ag r icu ltu r al  Po licy   ( C AP) ,   wh ich   p r o v id es in ce n tiv es f o r   f ar m er s   [ 6 ] .       2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   T h is   s ec tio n   ex p lo r es  th e  f in d in g s   f r o m   th e  liter atu r e  s u r v ey   i n   th e  f ield   o f   f ar m   m ac h in er y .   R en ewa b le   en er g y   s o u r ce s   ca n   b e  h ar n ess ed   to   p o wer   d if f er en t  ag r icu l tu r al  m ac h in es.  T h ese  m ac h in es  ca n   b e  u s ed   f o r   task s   s u ch   as ir r ig atio n ,   p lan ti n g ,   an d   h ar v est in g   u s in g   m o d e r n   r en ewa b le   tech n o l o g ies [ 7 ] .   L a n j e k a r   e t  a l .   [ 8 ]   d e v e l o p e d   a  t e c h n o - e c o n o m i c   a n al y s is   a n d   l i f e   c y c l e   a s s es s m e n t  o f   a   s o l ar - p o w e r e d   f a r m   r i c k s h aw   d es i g n e d   f o r   I n d i a n   r o a d   c o n d i t i o n s .   T h e   i n c r e a s i n g   r o le   o f   a u t o n o m o u s ,   r e n e w a b l e  e n e r g y - p o w e r e d   e l e c t r i c   v e h i cl e s   ( E V s )   i n   a g r i c u l t u r e   i s   n o t ew o r th y .   T h e s e   v e h i c le s   h a v e   t h e   p o t e n t i a l   t o   e n h a n c e  a u t o m a t i o n ,   i m p r o v e   e n e r g y   e f f i c i e n c y ,   a n d   p r o m o t e   s u s t a i n ab i l i t y   t h r o u g h   o n - s i t e   g r e e n   e n er g y   g e n e r a t i o n   [ 9 ] .   T h e  p er f o r m an ce   an aly s is   o f   g r id - co n n ec ted   s o lar   PV  s y s tem s   f o r   f am ily   f ar m   lo ad s   in d icate s   th at  th e   s y s tem   g en er ates  1 1 7 . 0 6   MWh   p er   y ea r .   T h is   o u t p u t  c o v er s   4 0 %  o f   t h e  f ar m ' s   en er g y   n ee d s   an d   ac h iev es  a   r en ewa b le  f r ac tio n   ( R F)  o f   4 9 %.  Fu r th er m o r e,   th e  s y s tem   s ig n if ican tly   r ed u ce s   e n v ir o n m en tal  im p ac t   b y   cu ttin g   em is s io n s   o f   C O₂  b y   5 6 . 3 4 %,   SO₂  b y   5 6 . 5 2 %,  an d   NOₓ  b y   5 6 . 4 5 %,  th er e b y   p r o m o tin g   s u s tain ab le   en er g y   u s e  in   Alg er ian   f ar m s   [ 1 0 ] .   Das  et  a l.   [ 1 1 ]   d ev elo p ed   an   elec tr ic  m in i  tr ac to r   f ea tu r es  a  3   k W   B L DC   m o to r   d esig n ed   f o r   m ild   p lo u g h i n g   o p er ati o n s .   I t   h as  b ee n   d e v elo p ed   an d   test ed   u n d er   v ar i o u s   co n d itio n s   a n d   is   p o wer ed   b y   a  6 0   V,   1 0 0   Ah   lea d - ac id   b atter y   p ac k ,   allo win g   f o r   o p er atio n   last in g   5   to   6   h o u r s .   A  1 . 2   k W   p o r t ab le  s o lar   ch ar g i n g   s tatio n   h as  b ee n   d ev elo p ed   f o r   ch ar g in g   an   elec tr ic  p o wer   ti ller ,   p r im ar ily   u s ed   f o r   lan d   c u ltiv atio n .   T h e  k ey   f in d in g s   f r o m   r esear c h   p u b licatio n s   ar e  s h o wn   in   T a b le  1 .   B ased   o n   th e  liter atu r e  a n d   f ie ld   s u r v ey s   co n d u cte d   in   th ese  r eg io n s ,   lar g e - s ca le  f ar m er s   u s e  in ter n al   co m b u s tio n   en g i n e  ( I C E )   ag r i cu ltu r al  m ac h in er y   f o r   v ar io u s   o p er atio n s .   T h e  in teg r atio n   o f   s o lar   p o wer   in to   ag r icu ltu r al  m ac h in er y   r em ai n s   in   its   ea r ly   s t ag es.  Sig n if ican t  r esear ch   is   n ee d e d   to   en a b le  th e  ad o p tio n   o f   elec tr ic  v eh icles in   th e  ag r ic u ltu r al  s ec to r .     2 . 1 .     No v elt y   in t he  re s ea rc h   T h e  liter atu r e   s u r v e y ,   s u p p o r ted   b y   f iel d   v is its   in   No r th   Kar n atak a,   I n d ia,   h ig h lig h ts   cr itic al  r esear ch   an d   d e v elo p m e n t  g a p s   in   ag r icu ltu r al  m ec h a n izatio n   a n d   r en ewa b le  e n er g y   in teg r atio n .   T h ese  f i n d in g s   em p h asize  th e  im p o r ta n ce   o f   a d d r ess in g   tech n o l o g ica l  lim itatio n s   in   th e  s ec to r .   T h er e  is   a  n e ed   f o r   cr o p - s p ec if i c   ag r icu ltu r al  m ac h in es  o r   e - a g r i   v eh icles  f o r   o p er atio n s   s u ch   as  n ip p in g   in   ch ick p ea   an d   p ig e o n   p ea   cu ltiv atio n .   C h ick p ea   is   a  s h o r t - h eig h t  cr o p ,   m ak in g   m an u al  n i p p in g   o f   leav es  d if f icu lt  an d   lab o r - in ten s iv e,   lead in g   to   s ig n if ican t  d r u d g er y   f o r   f ar m er s .   T h is   s tu d y   p r es en ts   a  s o lar - p o wer ed   t h r ee - r o w  ch ick p ea   n ip p in g   m ac h in e  th at  s im u ltan eo u s ly   n ip s   th r ee   r o ws  o f   ch ick p ea   w h ile  r ed u cin g   en er g y   c o n s u m p tio n .   T h e  p r o p o s ed   m ac h in e  also   in teg r ates  a  le af - co llectio n   m ec h an is m ,   en a b lin g   f ar m er s   to   c o llect  ch ic k p ea   leav es  d u r in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Desig n   d ev elo p men t a n d   tech n o - ec o n o mic  a s s ess men t o f a   s o la r - p o w ered   th r ee - r o w   …   ( P r a s h a n t Ka d i )   1353   n ip p in g .   T h ese  leav es  ca n   b e   s o ld   as  a   v e g etab le,   t h er eb y   p r o v id in g   an   ad d itio n al   s o u r ce   o f   in co m e  f o r   f ar m e r s   wh ile  im p r o v in g   o p er atio n al  e f f icien cy   an d   s u s tain ab ilit y .       T ab le  1 .   L iter atu r e  s u r v e y   A u t h o r s   H i g h l i g h t s   o f   t h e   p a p e r   M e t h o d o l o g y   e mp l o y e d   R e l e v a n c e   t o   w o r k   C h a u h a n   a n d   M i t t a l   [ 1 2 ]   S o l a r - p o w e r e d   f a r m   e - v e h i c l e   w i t h   6 0   V  Li F e P O ₄  b a t t e r y   f o r   c a r g o   [ 1 2 ] .   P V   a r r a y   +   b a t t e r y   p a c k   p o w e r i n g   D C   m o t o r ,   t e s t e d   o n   f a r m  t e r r a i n .   U sefu l   d e si g n   i n s i g h t s  f o r   m u l t i - f u n c t i o n a l ,   l o a d - c a r r y i n g   e - a g r i   v e h i c l e s.   M o s h a y e d i   e t   a l .   [ 1 3 ]   A n a l y z e d   t h e   r o l e   o f   r o b o t i c s  i n   c o r n   f a r mi n g ,   c o v e r i n g   p l a n t i n g ,   w e e d i n g ,   h a r v e st i n g ,   mo n i t o r i n g ,   a n d   s o i l   s a m p l i n g .   Emp h a s i z e d   e f f i c i e n c y ,   p r e c i s i o n ,   a n d   su st a i n a b i l i t y   t h r o u g h   a u t o n o mo u s  sy st e ms w i t h   a d v a n c e d   se n so r s   [ 1 3 ] .   Th e   p a p e r   p r e se n t s   a   c o m p r e h e n si v e   l i t e r a t u r e   r e v i e w   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   a g r i c u l t u r a l   r o b o t s ,   d e t a i l i n g   t h e i r   p l a t f o r ms,   sen s o r s,  n a v i g a t i o n ,   a n d   c o n t r o l   sy st e ms.  I t   a l s o   p r o v i d e s   p r a c t i c a l   a p p l i c a t i o n s wi t h   c a se   st u d i e s .     P r o v i d e s  st r a t e g i c   i n si g h t s  f o r   c r o p - sp e c i f i c   me c h a n i z a t i o n   d e s i g n   a n d   r e n e w a b l e   i n t e g r a t i o n   f o r   a u t o n o m o u s e - a g r i   v e h i c l e s .   La n j e k a r   e t   a l .   [ 8 ]   D e si g n e d   a   4 5 0   W   s o l a r - p o w e r e d   f a r m  r i c k s h a w   f o r   t r a n sp o r t i n g   f a r m  p r o d u c e   a n d   l a b o r .   T h e   p a y l o a d   c a p a c i t y   o f   t h i s   r i c k s h a w   i s   3 0 0   k g .   Eq u i p p e d   w i t h   t h r e e   1 5 0   W   p o l y c r y s t a l l i n e   so l a r   mo d u l e s,   a   4 8   V   3 0   A h   L i - i o n   b a t t e r y ,   a   B LD C   mo t o r ,   a n d   a n   M P P T  c h a r g e   c o n t r o l l e r .   D e mo n st r a t e s   a   v i a b l e   s o l a r - p o w e r e d   t r a n s p o r t   s o l u t i o n   i n   t h e   a g r i c u l t u r e   f i e l d .   S a g o r   e t   a l .   [ 1 4 ]   D e si g n e d   a n d   i m p l e me n t e d   a   s o l a r   P V - o p e r a t e d   e l e c t r i c   p o w e r   t i l l e r   w i t h   a   p o r t a b l e   so l a r   c h a r g i n g   st a t i o n   t o   r e p l a c e   d i e sel - b a s e d   t i l l e r s   [ 1 4 ]   Th e o r e t i c a l   d e si g n   a n d   M A TLA B / S i mu l i n k   s i m u l a t i o n   f o r   p o w e r t r a i n ,   t o r q u e   a n d   e n e r g y   c a l c u l a t i o n s,  s o l i d w o r k s  m o d e l i n g   f o r   st r u c t u r a l   d e si g n   a n d   e x p e r i me n t a l   v a l i d a t i o n   o f   p e r f o r m a n c e   p a r a me t e r s.   P r o v i d e s  t e c h n i c a l   i n si g h t s   f o r   so l a r - p o w e r e d ,   m o t o r - d r i v e n   a g r i c u l t u r a l   m a c h i n e s ,   s u p p o r t i n g   t h e   e - a g r i   v e h i c l e   d e s i g n ,   t o r q u e   c a l c u l a t i o n ,   a n d   e n e r g y   e st i ma t i o n .   S i n g h   e t   a l .   [ 1 5 ]   P r o p o se d   “ K i sa a n M i t r a ”   a u t o n o m o u s   so l a r   see d - so w i n g   e - a g r i   v e h i c l e   w i t h   s mart   c o n t r o l   [ 1 5 ] .   D u a l - a x i s  so l a r   t r a c k e r ,   e mb e d d e d   sy st e m f o r   p r e c i si o n   so w i n g .   D e mo n st r a t e s   t h e   u se   o f   s o l a r - p o w e r e d   e - a g r i   r o b o t i c s  f o r   t h e   a u t o n o mo u s s e e d   s o w i n g   p r o c e ss.   C h a n d   e t   a l .   [ 1 6 ]   S o l a r - p o w e r e d   smar t   f a r m i n g   r o b o t   w i t h   c o m p u t e r   v i s i o n   a n d   M P P T  c o n t r o l l e r   [ 1 6 ] .   I mag e   p r o c e ssi n g   +   e mb e d d e d   c o n t r o l   +   s o l a r   a r r a y   w i t h   M P P T   I n t e g r a t i o n   o f   a u t o n o m y ,   r e n e w a b l e s,   a n d   I o T  i n   sm a l l - sca l e   e - a g r i   r o b o t i c s   S c o l a r o   e t   a l .   [ 1 7 ]   R e v i e w   o n   e l e c t r i f i c a t i o n   o f   a g r i c u l t u r a l   mac h i n e r y ,   i n c l u d i n g   t r e n d s,  t y p e s   a n d   f u t u r e   r o a d   m a p s   [ 1 7 ] .   S u mm a r i z e d   d a t a   f r o m  f i e l d   su r v e y s ,   c a se  s t u d i e s  a n d   t e c h n o l o g y   r e a d i n e ss  l e v e l s .   P r o v i d e s  a   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   e l e c t r i f i e d   m a c h i n e r y   a n d   ser v e s   a s  a   f o u n d a t i o n   f o r   t e c h n o - e c o n o mi c   a n a l y si s .   G o r j i a n   e t   a l .   [ 4 ]   R e v i e w   o f   m o d e r n   so l a r - p o w e r e d   a g r i c u l t u r a l   mac h i n e r y   w i t h   a   f o c u s  o n   c l i mat e - smar t   a n d   a u t o n o mo u s  s y s t e ms   [ 4 ] .   R e v i e w   a n d   a n a l y si s   o f   P V   a p p l i c a t i o n s,  b a t t e r y   t e c h n o l o g i e s,   a n d   g l o b a l   c a se  s t u d i e s.   S t r o n g   o v e r v i e w   o n   so l a r   P V   i n t e g r a t i o n   i n t o   e l e c t r i c   a g r i - mac h i n e s ;   a l i g n s  w i t h   t h e   so l a r   c h a r g i n g   f o c u s.   V o g t   e t   a l .   [ 1 8 ]   El e c t r i c   t r a c t o r   s y st e m  f o r   sm a l l - sca l e   f a mi l y   f a r m i n g   t o   r e p l a c e   d i e s e l - b a se d   sy st e ms   [ 1 8 ] .   S i mu l a t i o n   a n d   t e s t i n g   o f   a   mo d u l a r   e l e c t r i c   d r i v e   a n d   e n e r g y   st o r a g e   s y st e m  w i t h   so l a r   i n t e g r a t i o n .   H i g h l i g h t s   e n e r g y   sa v i n g s  a n d   e mi ss i o n   r e d u c t i o n s  f o r   sma l l   f a mi l y - r u n   f a r ms .   C h a d a l a v a d a   e t   a l .   [ 1 9 ]   D e v e l o p e d   a   s o l a r - p o w e r e d   s e mi - a u t o m a t e d   m u l t i p u r p o se  a g r i c u l t u r a l   mac h i n e   f o r   so w i n g ,   s p r a y i n g ,   g r a ss   c u t t i n g   a n d   su r f a c e   l e v e l i n g .   A i me d   t o   i n c r e a s e   f a r m   p r o d u c t i v i t y   a n d   r e d u c e   l a b o r   d e p e n d e n c y   t h r o u g h   r e n e w a b l e   e n e r g y   i n t e g r a t i o n   [ 1 9 ] .   I n t e g r a t e d   a   1 2   V ,   7   A h   b a t t e r y   c h a r g e d   b y   a   2 0   W   s o l a r   p a n e l ,   p o w e r i n g   D C   mo t o r s  f o r   se e d   so w i n g ,   w a t e r   s p r a y i n g   a n d   g r a ss   c u t t i n g .   I n c l u d e d   B l u e t o o t h   i n t e r f a c e .   D e mo n st r a t e s  a   m o d u l a r ,   l o w - c o st   so l a r - b a s e d   f a r m   t o o l   f o r   mu l t i p l e   o p e r a t i o n s .   M e l o   e t   a l .   [ 2 0 ]   D e v e l o p e d   a   9   k W   e l e c t r i c   p r o p u l si o n   sy st e m  f o r   t r a c t o r s   s u i t a b l e   f o r   l o w - p o w e r   f a r m o p e r a t i o n s   [ 2 0 ] .   D e si g n ,   p r o t o t y p i n g ,   a n d   p e r f o r m a n c e   a n a l y si s   o f   a n   e l e c t r i c   p o w e r t r a i n   f o r   t r a c t o r s .   O f f e r s  sca l a b l e   e l e c t r i c   d r i v e t r a i n   o p t i o n s  f o r   l o w - h o r sep o w e r   t r a c t o r s   a p p l i c a b l e   t o   I n d i a n   c o n d i t i o n s .   D .   Y a l l a p p a   e t   a l .   [ 2 1 ]   D e v e l o p e d   a n d   e v a l u a t e d   a   so l a r - p o w e r e d   a g r i c u l t u r a l   s p r a y e r   w i t h   m u l t i - p u r p o s e   a p p l i c a t i o n s f o r   su st a i n a b l e   f a r mi n g   [ 2 1 ] .       D e si g n   o f   a   P V - p o w e r e d   D C   mo t o r   p u m p   s y st e m,  f i e l d   t e st i n g   f o r   f l o w   r a t e ,   p r e ss u r e ,   a n d   s p r a y i n g   e f f i c i e n c y   e v a l u a t i o n   o f   m u l t i - p u r p o se  u sa b i l i t y   i n   i r r i g a t i o n .   S h o w s i n t e g r a t i o n   o f   P V   f o r   mu l t i - u t i l i t y   a g r i c u l t u r a l   e q u i p m e n t ;   a l i g n s   w i t h   r e n e w a b l e - p o w e r e d   a u x i l i a r y   s y st e ms   f o r   e - a g r i   mac h i n e r y .       3.   M E T H O D   T h e  ap p r o ac h   f o r   th e   d esig n   a n d   p e r f o r m an ce   e v alu atio n   o f   th e  ch ick p ea   n ip p in g   m ac h in e   is   s h o wn   in   Fig u r e  1 .   I t  b e g in s   with   f ie ld   d ata  co llectio n   a n d   f ar m er   f ee d b ac k   t o   u n d er s tan d   t h e  ch allen g es  o f   m an u al   n ip p in g ,   wh ich   h i g h lig h ts   t h e  n ee d   f o r   m ec h an izatio n .   T h is   is   f o llo wed   b y   an   ev al u atio n   o f   tech n ical  p ar am eter s ,   in clu d in g   cu ttin g   f o r ce ,   to r q u e  r eq u i r em en t,  a n d   p o wer   co n s u m p tio n .   B ase d   o n   th ese,   s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 3 5 1 - 1 3 6 5   1354   s p ec if icatio n s   an d   d esig n   ar e  c ar r ied   o u t  f o r   th e  n ip p in g   m ac h in e.   T h is   m ac h in e  u n d er g o es  p er f o r m an ce   test in g   u n d er   d if f e r en t  s u n lig h t  a n d   c r o p   c o n d itio n s ,   lead in g   to   th e   co llectio n   o f   f ield   r esu lts   s u c h   as  leaf   c o llectio n   ef f icien cy   a n d   cr o p   y ield   im p r o v em en t.   Fin ally ,   an   ec o n o m ic  an aly s is   ev alu ates  c o s t  s av in g s   an d   p ay b ac k   p er io d ,   e n s u r in g   f ea s ib ilit y   f o r   s m all  an d   m ed iu m - s ca le  ch ic k p ea   f ar m er s .           Fig u r e  1 .   R esear ch   f lo w  f o r   t h e  d esig n   an d   p er f o r m a n ce   ev al u atio n   o f   a  s o lar - p o wer ed   c h ick p ea   leaf     n ip p in g   m ac h in e       3 . 1 .     Av a ila bil it y   o f   s o l a r  ener g y   f o r   t he  co ns idered  lo ca t io n   Vijay ap u r a,   l o ca ted   in   No r t h   Kar n atak a  at  1 6 . 4 9   ° N,   7 5 . 4 3   ° E ,   an d   5 9 3   m ,   I n d ia,   b en e f i ts   f r o m   a   s u b s tan tial  am o u n t  o f   s o lar   e n er g y ,   m a k in g   it  a  p r o m is in g   r eg io n   f o r   s o lar - p o wer ed   a g r ic u ltu r al  ap p licatio n s .   Vijay ap u r a  r ec eiv es  g lo b al  s o l ar   r ad iatio n   r an g i n g   f r o m   5 . 1   t o   6 . 4   k W h /m ²  d u r in g   s u m m er ,   3 . 5   to   5 . 3   k W h /m ²   d u r i n g   m o n s o o n ,   an d   3 . 8   to   5 . 9   k W h /m ²   d u r in g   win ter ,   as   s h o wn   in   Fig u r e   2 .   Fig u r e   3   s h o ws  tem p er atu r e  v ar iatio n s   ac r o s s   d if f er e n t m o n th s .             Fig u r e  2 .   C h ar ac ter is tics   o f   s o lar   p o ten tial a t th e  co n s id er ed   lo ca tio n     Fig u r e  3 .   T e m p er atu r e  in   ° C   at  th e  co n s id er ed   lo ca tio n       3 . 2 .     Desig n a nd   dev elo pm en t   o f   a   t hree - ro w  nip pin g   m a c hin e  f o r  t he  chick pea   cr o p   T h e  d esig n   a n d   a n aly s is   o f   th e  n ip p in g   m ac h i n e  is   ca r r ied   o u t  in   B asav esh war   E n g in ee r in g   C o lleg e,   B ag alk o te,   I n d ia.   T h is   wo r k   is   co n d u cted   in   ass o ciatio n   with   Kr is h itar an g a   Far m tech   L L P.   T h e   co llab o r atio n   tak es p lace   in   Vijay ap u r a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Desig n   d ev elo p men t a n d   tech n o - ec o n o mic  a s s ess men t o f a   s o la r - p o w ered   th r ee - r o w   …   ( P r a s h a n t Ka d i )   1355   3 . 3 .     P rinciple  o f   o pera t io n   T h e  m ac h in e   is   eq u ip p e d   with   cr o p - c u ttin g   b la d es,  a  B L DC   m o to r   with   a  s p ee d   co n t r o l  u n it,  a  s o lar   p an el,   a n d   a  b atter y .   Fig u r e   4   s h o ws  th e   ar ch itectu r e   o f   th e   n ip p i n g   m ac h in e.   T h is   m ac h i n e  u s es  s ix   B L DC   m o to r s ,   wh ich   ar e  p o wer ed   b y   a  1 5 0   W   s o lar   PV  m o d u le  an d   a  lith iu m - io n   b atter y .   T h e  m o d el  in teg r ates  th r ee   in d ep en d en tly   h eig h t - a d ju s tab le  cu tter   h ea d   ass em b lies ,   ea c h   eq u i p p ed   with   two   1 5   W   B L DC   m o to r s   r o tatin g   in   o p p o s ite  d ir ec tio n s   to   p er f o r m   th e  n ip p in g   ac tio n .   T h ese  cu tter   h ea d s   ar e  s tr ateg ically   s p ac ed   to   co v er   th r ee   ch ick p ea   r o ws  s im u ltan eo u s ly ,   th er e b y   m a x im izin g   f ield   co v er a g e  an d   r ed u cin g   o p e r atio n al  tim e.   T h e   ad ju s tab le  cu tter   h ea d   ass em b ly   allo ws f o r   p r ec is e  tr im m in g   o f   o v e r g r o wn   ch ick p ea   b r an ch es.           Fig u r e  4 .   Ar c h itectu r e  o f   th e  t h r ee - r o w  s o lar - p o wer e d   n ip p i n g   m ac h i n e  f o r   ch ick p ea   cr o p s       3 . 4 .     Cut t ing   f o rc e,   t o rque,   a nd   ba t t er y   s izing   f o r  a   chickpea   nip pi ng   m ec ha nis m   T h e  m ec h an ical  d esig n   o f   th e   n ip p in g   m ec h an is m   is   b ased   o n   th e  cr o p ' s   p h y s ical  ch ar ac ter is tics .   I t   also   co n s id er s   th e  s y s tem 's  p o wer tr ain   r eq u ir em e n ts .   C u ttin g   f o r ce   f o r   th e  n i p p in g   o p er ati o n   d ep en d s   o n   s tem   g eo m etr y ,   m ater ial  p r o p er ties ,   cu ttin g   s p ee d ,   a n d   c u ttin g   d e p th .     3 . 4 . 1 .   Cut t ing   f o rc e  esti m a t i o n   T h e  av e r ag e  s tem   d iam eter   o f   ch ick p ea   p lan ts   r an g es  b etwe e n   3   m m   to   6   m m   [ 2 2 ] .   T h e   cu t tin g   f o r ce   r eq u ir ed   f o r   g r ee n   g r a m   cr o p s   r an g es  f r o m   4   to   8 N,   with   s ig n if ican t  v ar iatio n   d ep e n d in g   o n   s tem   m o is tu r e   co n ten t  a n d   d iam eter   [ 2 3 ] .   T h e  cu ttin g   f o r ce   F C   r eq u i r ed   f o r   ef f ec ti v e  s tem   o r   lea f   n ip p in g   is   esti m ated   u s in g   ( 1 ) .     = × ×     ( 1 )     c   is   th e  s p ec if ic  cu ttin g   r esis tan ce   o r   s h ea r   s tr en g t h   o f   th e  c h ick p ea   s tem ,   ty p ically   r a n g in g   f r o m   0 . 5   to   1   MPa   ( Me g ap ascal)   [ 2 4 ] .   A C   is   th e  c r o s s - s ec tio n al  ar ea   o f   th e   s tem   in   m 2  wh ic h   v ar ies  f r o m   4 . 9 1   ×   1 0 ⁻⁶   to   9 . 6 2   ×  1 0 ⁻⁶  m² .   η   is   th e  m ec h an ical  ef f icie n cy   o f   th e  cu ttin g   m ec h an is m   ( ty p ically   0 . 7 5   to   0 . 8 0 ) .   T h e  m o is tu r e   co n ten t  o f   c h ick p ea   v ar ieties  co m m o n ly   cu l tiv ated   in   th e  No r th   Kar n ata k a  r eg i o n ,   n am ely   J G - 1 1 ,   B GD - 1 0 3 ,   a n d   J AKI - 9 2 1 8 ,   was  d eter m in e d   u s in g   th e  s tan d ar d   o v en - d r y   m eth o d   [ 2 5 ] .   Fo r   ag r icu ltu r al  m ac h in e r y   s tu d ies,  m o is tu r e  co n ten t  is   ty p ically   ex p r ess ed   o n   a  wet  b asis   ( M C wb )   an d   is   ca lcu lated   u s in g   ( 2 ) .     (         % )  = ( − ) × 100   ( 2 )     W w   ( wet  weig h t)   is   th e  m ass   o f   f r esh   ch ick p ea   s tem   s am p l es  m ea s u r ed   im m e d iately   af te r   h ar v esti n g   in   th e   f ield .   W d   ( Dr y   W eig h t)   is   th e   m ass   o f   th e   s am e  s am p les  a f te r   b ein g   d r ied   in   an   o v en   ( t y p ic ally   at  6 0   °C   f o r   5 2   h o u r s )   u n til th e  weig h t  b ec o m es c o n s tan t.     3 . 4 . 2 .   T o rque  re qu irem ent   T h e  to r q u e  r e q u ir ed   b y   th e  c u ttin g   b lad e   f o r   s u cc ess f u l  o p er atio n   is   ca lcu lated .   T h e  ca l cu latio n   is   p er f o r m ed   u s in g   ( 3 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 3 5 1 - 1 3 6 5   1356   = ×   ( 3 )     W h er e  T r   is   th e  r eq u ir ed   to r q u e  in   Nm ,   F C   is   th e  cu ttin g   f o r ce   in   N ,   an d   r   is   th e  b lad e  r a d iu s   in   m ,   wh ich   is   tak en   as 0 . 0 3   m   f o r   th is   d esig n .   Usi n g   th e  a b o v e   p ar a m eter s ,   t h e  ca lcu lated   to r q u e  p er   b lad e   is   ap p r o x im ately   0 . 2 6 4   Nm .   T o   m ee t   th is   r eq u ir em e n t,  a  1 5   W   B L DC   m o to r   at   6 0 0   R PM  is   s elec ted .   T h e  r eq u ir ed   to r q u e  o u tp u t   f r o m   all  s ix   m o t o r s   u s ed   in   th e  th r ee - cu tter   h ea d   ass em b ly   r an g es  f r o m   1 . 4   to   1 . 6   Nm .   T h is   s etu p   en s u r es  r ed u n d an cy   an d   o p er atio n al   r eliab ilit y ,   ev en   u n d er   v ar y in g   cr o p   d en s ities .     3 . 4 . 3 .   B a t t er y   s izing   f o r   f ield o pera t io n   T h e  en e r g y   s to r ag e   s y s tem   is   d im en s io n e d   to   m ee t  th e   to t al  p o wer   co n s u m p tio n   d u r i n g   a  ty p ical  n ip p in g   o p er atio n   last in g   b etw ee n   3   to   4   h o u r s .   T h e   r eq u i r ed   b atter y   ca p ac ity   is   ca lcu lated   u s in g   ( 4 )   [ 2 6 ] .             ℎ    ( ℎ )   = × × × × (  )   ( 4 )     V  is   th e  b atter y   v o ltag e,   a n d   α   is   th e  s p ee d   co n tr o l  f ac t o r ,   ass u m ed   to   b e  0 . 8 .   T h e  o p er atin g   tim e  t  is   co n s id er ed   b etwe en   3   to   4   h o u r s ,   wh ile  ( Do D) m ax   is   t h e  m a x im u m   d ep th   o f   d is ch ar g e,   ta k en   as  8 0 %  f o r   lith iu m - io n   b atter ies,  an d   B   is   th e  ef f icie n cy   o f   th e  b atter y ,   ty p ically   ar o u n d   9 0 %.  P T   r ep r esen ts   th e  to tal  r ated   p o wer   o f   all  m o to r s .   Usi n g   th e  ab o v e  p ar am eter s ,   a  1 2   V,   2 0   Ah   lith iu m - io n   b atter y   is   s elec ted ,   wh ich   i s   s u f f icien t  to   s u p p o r t  th e  c o m p lete  o p er atio n   cy cle.   R ea l - tim e  b atter y   c u r r en t  is   m ea s u r ed   u s in g   a  c u r r e n t  s en s o r   an d   SOC   is   d eter m in ed   u s in g   ( 5 ) .      ( ) =  ( 0 ) − 1 ℎ ∫ ( )  0   ( 5 )     SOC   ( t o )   is   th e  in itial  s tate  o f   c h ar g e  at  tim e  t o ,   SOC   ( t )   is   th e  s tate  o f   ch ar g e  at  tim e  t,  C h   is   t h e  b atter y   ca p ac ity   in   Ah ,   I ( t)   is   th e  cu r r e n t d r aw  o v er   tim e  an d   ∫ I ( t) d t is th e  to ta l A h   co n s u m ed   s o   f ar .   SOC   is   es s en tial  f o r   m o n ito r i n g   en e r g y   av ailab ilit y   a n d   e n s u r in g   th e   ef f icien t  o p er atio n   o f   elec tr ic  ag r icu ltu r al  m ac h in e r y   in   o f f - g r id   ap p licatio n s .   Fig u r e  5   s h o ws  th e  ty p ical  v o ltag e  p r o f ile  o f   a  1 2 V  lith iu m - io n   b atter y .   T h e   p r o f ile  illu s tr ates h o w  th e  b atter y   d is ch ar g es f r o m   a  f u lly   c h ar g e d   to   a  f u lly   d e p leted   s tate.     3 . 4 . 4 .   So la r  ph o t o v o lt a ic  ( P V)   s izing   T h e  s o lar   PV  s y s tem   f o r   ch ar g in g   th e  b atter y - p o wer ed   c h ick p ea   n ip p in g   m ac h in e  is   s ized   b ased   o n   th e  m ac h in e' s   en er g y   co n s u m p tio n   p r o f ile,   lo ca l  s o lar   in s o l atio n   d ata  an d   s y s tem   ef f icien cy   p ar am eter s .   T h e   to tal  en er g y   co n s u m p tio n   f o r   th e  n ip p in g   o p er atio n   o v er   a  6   to   7   h o u r   f ield   s ess io n   is   e s tim ated   to   b e  in   th e  r an g e  o f   6 0 0   to   6 5 0   W h .   Fo r   c alcu latio n   p u r p o s es,  th e  d aily   en er g y   l o ad   E L   is   d eter m i n ed   b y   ( 6 ) .     = ×    ( 6 )     t on   is   th e  d aily   o p er atio n al  tim e.     C o n s id er in g   lo s s es in   b atter y   c h ar g in g   an d   t h e  ch ar g e  co n tr o l ler ,   th e  ef f ec tiv e   en er g y   r e q u ir ed   f r o m   th e  PV  s y s tem ,   E PV ,   is   d eter m in ed   b y   ( 7 ) .      = (  )   ( 7 )     η bc   is   th e  co m b in ed   ef f icien c y   o f   b atter y   ch ar g i n g   an d   th e  c h ar g e  co n t r o ller   an d   is   d eter m in ed   b y   ( 8 ) .     (  ) = η b × η c   ( 8 )     T h e  o v er all  ef f icien cy   c o n s id e r ed   f o r   th e  s y s tem   d esig n   is   9 0   to   9 5 %.  T o   ac co u n t  f o r   r ea l - wo r ld   lo s s es  s u ch   as   tem p er atu r e  e f f ec ts ,   d u s t,  p a n e l  m is m atch es  an d   wir in g   i n ef f i cien cies,  a  d er atin g   f ac to r   ( s af ety   m ar g in )   o f   2 5 %   is   ap p lied .   T h e  r e q u ir e d   s p ec if ic   p o wer   o u tp u t f r o m   th e   PV p an el  P sp   is   d eter m in ed   u s in g   ( 9 ) .      = × ( 1 + ) ℎ × (  )   ( 9 )     S f   is   th e  d er atin g   f ac to r   ( 2 5 %),    ℎ   is   th e  av er ag e  e f f ec tiv e  s u n s h in e  h o u r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Desig n   d ev elo p men t a n d   tech n o - ec o n o mic  a s s ess men t o f a   s o la r - p o w ered   th r ee - r o w   …   ( P r a s h a n t Ka d i )   1357   A  s o lar   p a n el  o f   1 5 0   W   to   1 6 0   W   is   s u f f icien t  t o   m ee t   th e   d a ily   en er g y   d em an d   o f   t h e  m ac h in e   [ 1 0 ] .  T h e  m ax im u m   s o lar   r ad iatio n   av ailab le  o n   a   s o lar   PV m o d u l e  p lace d   o n   th e  n ip p in g   m ac h in e  is   g iv en   b y   ( 10 ) .      = 0 × ( c os ( ) × c os ( ) × s in ( ) + s in ( ) × s in ( ) ) × c os ( )   ( 1 0 )     P module   is   th e  m ax im u m   in cid e n t  r ad iatio n   o n   t h e  PV  m o d u le  i n   W /m 2 ,   P 0   is   th e  s o lar   co n s tan t  m ea s u r ed   in   watts   p er   s q u a r e  m ete r   δ  is   t h e  d ec li n atio n   a n g le  m ea s u r ed   in   d eg r ee s ,   Ψ   is   th e  latitu d e   o f   th e   co n s id er ed   lo ca tio n   i n   d eg r ee s ,   ω   is   th e  h o u r   an g le  m ea s u r ed   in   d eg r ee s ,   an d   β  is   th e  tilt   an g le  o f   th e  PV  m o d u le  m ea s u r ed   f r o m   th e   r ef er en ce   a x is   in   d eg r ee s .   T h e  d ec lin atio n   an g le  ( δ)   is   th e  an g le  b etwe en   th e  s u n ’ s   ap p ar en t  p o s itio n   in   th e  s k y   an d   th e  E ar th ’ s   eq u ato r ial  p lan e   an d   is   g i v en   b y   ( 11 ) .     = 23 . 45 × s in [ 360 × 284 + 365 ]   ( 1 1 )     n   is   th e  d a y   o f   th e  y ea r ;  th e   d e clin atio n   an g le   v ar ies  th r o u g h o u t  th e  y ea r   d u e  to   th e  E a r th ’ s   tilt   an d   o r b it  ar o u n d   th e  s u n   [ 2 7 ] .   T h e  in s tan tan eo u s   v alu e   o f   th e  PV  m o d u le  p o wer   o u tp u t  is   ca lcu lated .   T h e   ca lcu latio n   is   p er f o r m ed   u s in g   ( 1 2 ) .     P mh ( t ) = η m ( t ) η d A m G t β ( t )   ( 1 2 )     A m   is   th e  m o d u le  s u r f ac e  ar ea   ( m 2 ) ,   G t β   is   th e  h o u r ly   s o lar   r ad iatio n   o n   th e  PV  m o d u le  s u r f ac e,   d   is   th e  lo s s   d u e  to   d u s t   an d   d ir t,  an d   m ( t )   is   th e  in s tan tan eo u s   v alu e  o f   m o d u le  ef f icien cy   at  i n s tan t t.   T h e  v ar iatio n   o f   PV  o u tp u t  p o wer   with   d if f er en t so lar   r ad iatio n   is   s h o wn   i n   Fig u r e  6 .             Fig u r e  5 .   SOC   v s .   ter m in al  v o ltag e  o f   th e  b atter y     Fig u r e  6 .   E lectr ical  o u tp u t  o f   t h e  s o lar   p an el  o v er   d if f er en t so lar   r ad iatio n   i n cid e n t o n   th e   tilt ed   s u r f ac e  o f   th e  p an el       3 . 4 . 5 .   M P P T   cha rg e  co ntr o ll er   T h e  m ax im u m   p o wer   p o i n t  tr ac k in g   ( MPPT )   s o lar   ch ar g e   co n tr o ller   r eg u lates  th e  ch ar g in g   an d   d is ch ar g in g   o f   th e  b atter y   an d   p r ev en ts   th e  b ac k war d   f lo w  o f   p o wer   to   th e  PV  m o d u le.   I t  is   ex p r ess ed   in   ter m s   o f   th e  cu r r en t a n d   v o ltag e  r ati n g   an d   is   ca lcu lated   b y   ( 13 ) .       ℎ            =       ( ) ×    ( )   ( 1 3 )     T h e   co m p lete  s p ec if icatio n s   o f   th e  th r ee - r o w  s o lar - p o wer ed   n ip p in g   m ac h in e  f o r   c h ick p e a  cr o p   ar e   s h o wn   i n   T ab les 2   an d   3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 3 5 1 - 1 3 6 5   1358   T ab le  2 .   Sp ec if icatio n   o f   t h e  s o lar - p o wer e d   3 - r o w  leaf - n ip p i n g   m ac h i n e  f o r   ch ick p ea   cr o p   S . L.   P a r t i c u l a r s   Te c h n i c a l   sp e c i f i c a t i o n   1   N a me  o f   t h e   e q u i p me n t   S o l a r - p o w e r e d   3 - r o w   l e a f - n i p p i n g   ma c h i n e   f o r   c h i c k p e a   c r o p   2   S o u r c e   o f   p o w e r   S o l a r   e n e r g y             3   S o l a r   p a n e l   S o l a r   p a n e l   t y p e   M o n o c r y st a l l i n e   M o d e l   O JA S   1 2 1 0 0   P V   mo d u l e   d i me n si o n s (L × W × T)   1 4 7 4   mm   ×   6 6 0   mm   ×   4 0   mm   P V   mo d u l e   w e i g h t   1 2   K g   N u mb e r   o f   P V   m o d u l e s   01   R a t e d   ma x i mu m   p o w e r   ( P ma )   1 5 0   W   ±   3 %  8 . 1 3   A   M e t h o d   o f   m o u n t i n g   F i x e d         4   B a t t e r y   Ty p e   o f   b a t t e r y   Li t h i u m   i o n   V o l t a g e   r a t i n g   V   1 2   V   C u r r e n t   c a p a c i t y   A h   2 0   A h   F u l l y   c h a r g e d   v o l t a g e   l e v e l   1 3 . 2   V   D i sch a r g e d   v o l t a g e   l e v e l   1 1 . 5   V   B a t t e r y   w e i g h t   3 . 5   k g   5   S o l a r   c h a r g e   c o n t r o l l e r   M P P T  w i t h   s p e e d   c o n t r o l   c i r c u i t   1 2   V   C u r r e n t   1 0   A   6   B LD C   ( B r u s h l e ss D C )   m o t o r   No .   o f   m o t o r s   06   C a p a c i t y   o f   e a c h   mo t o r   1 5   W   S p e e d   r e q u i r e me n t   8 0 0   t o   9 0 0   R P M   V o l t a g e   r a t i n g   1 2   V   C u r r e n t   r a t i n g     N o .   o f   t e e t h   o n   s h a f t   --   7   W h e e l   u n i t   Ty p e   o f   w h e e l   M e t a l   w h e e l   N o .   o f   w h e e l   02   Ty p e   o f   m a t e r i a l   M S   s t e e l   D i me n si o n   4   s p o k e   1 3 i n c h   w h e e l   w i t h   b e a r i n g s   M e t h o d   o f   f i x i n g   A x l e   m o u n t i n g   8   H a n d l e   M a t e r i a l   M S   s t e e l   D i me n si o n ( L × W )   9 9 0 . 6   m m ×   3 0 4 . 8   mm   M e t h o d   o f   f i x i n g   S o c k e t   t y p e   f i x i n g   w i t h   a   n u t   a n d   b o l t   9   B l a d e s   N u mb e r   o f   b l a d e s   18   M a t e r i a l   o f   b l a d e s   C a r b o n   s t e e l   D i me n si o n   o f   t h e   b l a d e   5 8 . 4 2   ×   9 . 2   ×   0 . 3 8   mm   D i r e c t i o n   o f   r o t a t i o n   9   b l a d e s   r o t a t e   i n   a   c l o c k w i se  a n d   t h e   r e mai n i n g   9   b l a d e s   r o t a t e   i n   a n   a n t i c l o c k w i se   d i r e c t i o n   M e t h o d   o f   f i x i n g     S c r e w   f i x i n g       T ab le  3 .  Ov e r all  d im en s io n s   o f   th e  eq u i p m en t w ith   th e  c u tte r   h ea d   ass em b ly   S . L.   P a r t i c u l a r s   Te c h n i c a l   sp e c i f i c a t i o n   1   C u t t e r   h e a d   a ssem b l y   Ty p e   B l a d e   m o u n t i n g   w h e e l   N u mb e r   03   M a t e r i a l   M S   s t e e l   D i st a n c e   b e t w e e n   c u t t e r   h e a d s   4 0 6 . 4   m m   M e t h o d   o f   o p e r a t i o n   3   M o t o r s  r o t a t e   i n   c l o c k w i se  a n d   t h e   r e ma i n i n g   3   r o t a t e   i n   a n   a n t i c l o c k w i se   d i r e c t i o n   S i z e   o f   h o l e s  f o r   mo u n t i n g   t h e   c u t t e r   h e a d   a ssem b l y   1 2 . 7   mm   M e t h o d   o f   o p e r a t i o n   Ea c h   r o w   h a s  2   m o t o r s  w i t h   a   f i x e d   c u t t e r   h e a d   a ssem b l y ;   h e n c e ,   f o r   t h r e e   r o w s,  6   m o t o r s  a n d   6   c u t t e r   h e a d s  a r e   u se d .   2   F o l i a g e   c o l l e c t o r   Ty p e   o f   m a t e r i a l   M S   V   b o x   D i me n si o n ( L × W )   1 , 2 5 7 . 3   ×   3 3 0 . 2   mm   M e t h o d   o f   f i x i n g   N u t   B o l t s   3   O v e r a l l   d i me n si o n s  o f   t h e   ma c h i n e   Le n g t h × W i d t h   ×   H e i g h t   2 2 6 0 . 6   ×   1 3 7 1 . 6   ×   1 0 6 6 . 8   mm   G r o u n d   c l e a r a n c e   1 0 1 . 6   m m   W e i g h t   o f   t h e   ma c h i n e   6 5   K g         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Desig n   d ev elo p men t a n d   tech n o - ec o n o mic  a s s ess men t o f a   s o la r - p o w ered   th r ee - r o w   …   ( P r a s h a n t Ka d i )   1359   4.   P E RF O RM A NCE  T E ST I N G   O F   T H E   M ACH I NE   T h e  3 D  m o d el  o f   th e  d ev elo p ed   m ac h in e,   s h o wn   in   Fig u r e  7 ,   is   d esig n ed   to   o p tim ize  leaf   n ip p in g ,   en h an ce   leaf   co llectio n   e f f ic ien cy ,   an d   e n s u r e  ad ap ta b ilit y   to   v ar y in g   cr o p   h eig h ts   i n   th e  f ield .   Field   p er f o r m an ce   test in g   o f   th e  m a ch in e  is   co n d u cted   at  Hittin ah alli r esear ch   f ar m ,   Vijay ap u r a  D is tr ict,   Kar n atak a,   as  s h o wn   in   Fig u r e  8 .   T h e  cu tt in g   f o r ce   r eq u ir e d   f o r   th e  ch ic k p ea   cr o p   at  d if f er e n t  g r o wth   s tag es  ( 3 0 – 4 5   DAS)   ev alu ated   f o r   th e  J G - 1 1   v ar iet y   is   s h o wn   in   T ab le  4 .             Fig u r e  7 .   Dev el o p ed   3 D  m o d e l in   th e  s o lid   ed g e   s o f twar e     Fig u r e  8 .   Per f o r m an c e  test in g   o f   th e  m ac h in e  at  Hittin ah alli r esear ch   f ar m ,   Vij ay ap u r a  Dis t .       T ab le  4 .   Statis tical  ev alu atio n   o f   cu ttin g   f o r ce   v ar iatio n   with   m o is tu r e  co n ten t i n   J G - 1 1   c h ick p ea   ( ap ical  r eg io n ,   3 0 – 4 5   DAS)   S t a g e   ( D A S )   M o i st u r e   c o n t e n t   ( %)   S t e m  d i a me t e r   ( mm )   C r o ss - se c t i o n a l   a r e a   ( m² )   S h e a r   st r e n g t h   ( M P a )   Th e o r e t i c a l   f o r c e   ( w i t h   η= 0 . 7 )   Ex p e r i m e n t a l   c u t t i n g   f o r c e   ( N )   3 0   D A S   55 – 6 5   ( h i g h )   2 . 5   4 . 9 1   ×   1 0 ⁻ ⁶   0 . 4   2 . 8 0   N   2 . 5   t o   5   4 0   D A S   45 – 5 5   ( m o d e r a t e )   3 . 0   7 . 0 7   ×   1 0 ⁻ ⁶   0 . 6   6 . 0 6   N   6   t o   1 2   4 5   D A S   25 – 3 5   ( l o w )   3 . 5   9 . 6 2   ×   1 0 ⁻ ⁶   0 . 9   1 2 . 3 7   N   1 2   t o   1 5       T h e  s en s itiv ity   an aly s is   d e m o n s tr ated   th at   th e   cr o p   m atu r ity   s tag e  a f f ec ts   th e   cu t tin g   f o r ce   r eq u ir em e n t.  As  th e   cr o p   p r o g r ess ed   f r o m   3 0   DAS  to   4 5   DAS,   s tem   d iam eter   in c r ea s ed   f r o m   2 . 5   m m   t o   3 . 5   m m ,   an d   m o is tu r e  c o n ten t   d ec r ea s ed   f r o m   5 5 – 6 5 %  to   2 5 – 3 5 %.  C o n s eq u en tly ,   th e   ex p e r im en tal  cu ttin g   f o r ce   in cr ea s ed   f r o m   ap p r o x im ately   2 . 5 – 5   N  to   1 2 – 1 5   N.   T h e  m ac h in e  p er f o r m a n ce   was  ass ess e d   u n d er   two   d is tin ct  o p er atin g   m o d es:   i)   B atter y - o n ly   m o d e   –   th e   m ac h in e   o p er ated   s o lely   u s in g   th e  o n b o ar d   b atter y   with o u t     s o lar   in p u t   an d   ii)  So lar - ass is ted   m o d e  –   th e  m ac h in e  o p er ated   with   s im u ltan eo u s   s o lar   PV  in p u t  d u r in g     d ay lig h t h o u r s .   Fo r   ea ch   tr ial,   p ar am ete r s   s u ch   as  o p er atin g   tim e,   en e r g y   co n s u m p tio n ,   ar ea   co v e r e d   an d   leaf   co llectio n   q u a n tity   wer e  r ec o r d ed .   T h e   av er a g e  v alu es  f r o m   th e  th r ee   tr ials   wer e  u s ed   f o r   an aly s is ,   wh ich   ar e  s h o wn   in   T ab le  5 .   W ith   an   av e r ag e  ir r a d ian ce   o f   8 0 0   to   8 5 0   W /m ²   an d   a  p an el  a r ea   o f   0 . 9 7 3   m ²  ( 1 5 0   W   p a n el) ,   th e  ef f ec tiv e  s o lar   e n er g y   co n t r ib u tio n   is   esti m ated   at  6 0 0   to   7 0 0   W h /d ay .   T h e  e x p er im e n ts   wer e  ca r r ied   o u t  t o   an aly ze   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  m ac h in e  u n d er   d if f e r en t  s o la r   r ad iatio n .   So lar   r a d iatio n   is   m ea s u r ed   u s in g   th e   PMA2 1 4 4   class   I I   p y r a n o m e ter ,   an d   b atter y   v o ltag e   an d   d is ch ar g e  cu r r en ts   ar e   m ea s u r ed   u s in g   a  d ig ital  mu ltime ter .     T ab le  6   p r o v id es  a  c o m p ar ativ e  an aly s is   o f   a   g aso lin e - o p er at ed   n ip p in g   m ac h in e   with   a  s o la r - p o wer e d   n ip p in g   m ac h in e,   wh ic h   in d ic ates  th at  th e  s o lar - p o wer ed   n i p p in g   m ac h in e  p r o v id es  s u b s tan tial  ec o n o m ic  an d   en v ir o n m en tal  b e n ef its   co m p ar ed   to   th e  g aso lin e - op er ated   m o d el.   T h e   g aso lin e - p o wer e d   m ac h in e  r u n s   o n   p etr o l/d iesel  an d   co n s u m es  ap p r o x im ately   7 5 0   m l  p e r   ac r e ,   r esu ltin g   in   d aily   C O₂  em is s io n s   o f   a b o u t   1 0 - 1 1   k g .   On   th e   o th er   h a n d ,   th e  s o lar - p o wer ed   n ip p i n g   m ac h in e   u s e s   a  r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce ,   h as  alm o s t  n o   f u el  co s ts ,   an d   p r o d u ce s   n o   o n - s ite  em is s io n s .   Field   p er f o r m an ce   o f   th e  n ip p i n g   m ac h in e  was  test ed   at   th r ee   lo ca tio n s ,   with   ea ch   ex p er im e n t  r ep ea ted   th r ee   tim es  u n d er   s im ilar   c o n d i tio n s   to   en s u r e   r eliab ilit y .   Ke y   p ar am eter s   s u ch   as  o p er atin g   ti m e,   ar ea   c o v er a g e,   leav es  co llected ,   an d   s o lar   ir r ad ian ce   w er e  r ec o r d e d .   Data   an aly s is   u s ed   m ea n ,   s tan d ar d   d ev iatio n   ( SD) ,   an d   co ef f icien t o f   v ar iatio n   ( C V) ,   as sh o wn   in   T ab le  7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 3 5 1 - 1 3 6 5   1360   T ab le  5 .   Per f o r m an ce   r esu lts   u n d er   d i f f er en t  o p er atin g   m o d e s   P a r a me t e r   B a t t e r y - o n l y   m o d e   S o l a r - a ssi s t e d   m o d e   En e r g y   s o u r c e   B a t t e r y   o n l y   B a t t e r y   +   S o l a r   P V   B a t t e r y   c a p a c i t y   1 2   V ,   2 0   A h   1 2   V ,   2 0   A h   S o l a r   i n p u t   e n e r g y   ( W h )   0   6 0 0   To t a l   e n e r g y   a v a i l a b l e   ( W h )   2 4 0   8 4 0   A v e r a g e   o p e r a t i n g   t i m e   ( h )   2 . 5   t o   3   9 – 9 . 5   A v e r a g e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   (W)   65 – 70   65 – 70   A r e a   c o v e r e d   p e r   d a y   ( a c r e s)   A r o u n d   3   a c r e s   9   a c r e s   Le a f   c o l l e c t i o n   ( k g / d a y )   1 2 0 – 150   3 5 0 – 400   O p e r a t o r   r e q u i r e me n t   1   1   M o d e   s u i t a b i l i t y   S h o r t - d u r a t i o n   o p e r a t i o n   F u l l - d a y   o p e r a t i o n       T ab le  6 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   a  g aso lin e - o p e r ated   n ip p in g   m ac h in e  with   a   s o lar - p o we r ed   n ip p i n g   m ac h in e   P a r a me t e r   G a so l i n e - o p e r a t e d   n i p p i n g   m a c h i n e   S o l a r - p o w e r e d   n i p p i n g   mac h i n e   P o w e r   s o u r c e   P e t r o l / D i e se l   R e n e w a b l e   e n e r g y   En e r g y   st o r a g e   F u e l   t a n k   B a t t e r y   En e r g y   c o st   ₹ 1 0 0 / l i t r e   ₹ 6 / U n i t   o f   e l e c t r i c i t y *   F u e l   c o n su m p t i o n   p e r   a c r e   o f   l a n d   7 5 0   ml   N e g l i g i b l e   CO 2   Em i ssi o n / d a y   A p p r o x i ma t e l y   1 0   t o   1 1 k g   Ze r o   O p e r a t i n g   t i me   r e q u i r e d     6 – 7   h o u r s / d a y   9 – 1 0   h o u r s/ d a y   Le a v e s   c o l l e c t e d   N o   p r o v i s i o n   f o r   l e a v e s   c o l l e c t i o n   i n   t h e   mac h i n e   A p p r o x i ma t e l y   3 5 0 - 4 0 0   k g   o f   l e a v e s  c a n   b e   c o l l e c t e d   D a i l y   o p e r a t i n g   c o st ,   i n c l u d i n g   l a b o u r   a n d   f u e l   ₹ 1 , 1 0 0   t o   1 , 2 0 0     ₹ 6 0 0     A n n u a l   m a i n t e n a n c e   H i g h   ( e n g i n e   s e r v i c i n g )   Lo w   ( e l e c t r i c a l   s y st e m)   Emi ssi o n s   C O ₂,  N O x   e m i ssi o n s   Ze r o   o n - f i e l d   e m i ssi o n s   N e t   i n c o m e   i n c r e a s e s    ₹ 6 , 0 0 0 – 7 , 0 0 0   ₹ 1 1 , 5 0 0   t o   1 2 , 0 0 0   P a y b a c k   p e r i o d     2   s e a s o n s   1   c r o p p i n g   s e a s o n   En v i r o n m e n t a l   i mp a c t   H i g h   V e r y   l o w   ( e c o - f r i e n d l y )       T ab le  7 .   Statis tical  an aly s is   o f   th e  s o lar   n ip p i n g   m ac h in e  ac r o s s   d if f er en t lo ca tio n s   P a r a me t e r   V i j a y a p u r a     ( M e a n   ±   S D )   B a g a l k o t e     ( M e a n   ±   S D )   K a l a b u r a g i     ( M e a n   ±   S D )   O v e r a l l   mea n   ±   S D   C V   ( %)   S o i l   t y p e   B l a c k   c o t t o n   so i l   R e d   l o a my   so i l   M i x e d   d r y l a n d   s o i l   --   ---   C r o p   s t a g e   ( D A S )   3 5   ±   1   3 6   ±   1   3 4   ±   1   3 5   ±   1   2 . 8 5   S o l a r   i r r a d i a n c e   ( W / m² )   8 2 0   ±   1 5   7 9 0   ±   2 0   8 5 0   ±   1 8   8 2 0   ±   2 5   3 . 0 5   O p e r a t i n g   t i me   ( h / a c r e )   1 . 0 0   ±   0 . 0 5   1 . 1 0   ±   0 . 0 6   1 . 0 5   ±   0 . 0 4   1 . 0 5   ±   0 . 0 5   4 . 7 6   A r e a   c o v e r e d   ( a c r e s/ h )   1 . 0 0   ±   0 . 0 4   0 . 9 1   ±   0 . 0 5   0 . 9 5   ±   0 . 0 3   0 . 9 5   ±   0 . 0 4   4 . 2 1   Le a v e s   c o l l e c t e d   ( k g / a c r e )   4 5   ±   2   4 2   ±   2   4 4   ±   1 . 5   4 3 . 7   ±   2 . 0   4 . 5 7       5.   CASH   F L O W  ANA L Y SI S  O F   T H E   M ACH I NE   C ash   f lo w  an aly s is   f o r   a  m ac h in e  is   a  f in an cial  to o l  u s ed   to   ass ess   i ts   v iab ilit y ,   p r o f itab ilit y ,   an d   r etu r n   o n   in v estme n t  th r o u g h o u t   its   o p er atio n al   life .   T h is   an aly s is   tr ac k s   all  in f lo ws,  s u ch   as  s av in g s   an d   r e v en u es,   an d   o u tf lo ws,  in clu d in g   co s ts   an d   ex p en s es,  o n   an   an n u al  b a s is .   B y   d o in g   s o ,   it  allo ws  f o r   a cc u r ate  ca lcu latio n s   o f   n et   ca s h   f lo w,   p ay b ac k   p e r i o d ,   a n d   o v er all   p r o f itab ilit y .   T h is   an aly s is   is   esp ec ially   im p o r tan t  f o r   s m all  an d   m ed iu m - s ca le  f ar m er s   as  it  h elp s   th em   d eter m in e  h o w  q u ick l y   th ey   ca n   r ec o v er   th eir   in v estme n t  in   th e  m ac h in e.     5 . 1 .     Net   ca s h f lo w  ( NCF )   Net  ca s h   f lo w  is   th e  d if f er en c e  b etwe en   to tal  in co m e  ( b en ef its )   g en er ated   f r o m   th e  m ac h in e  an d   th e   to tal  o p er atio n al  an d   m ain ten a n ce   co s ts   ( in clu d in g   d ep r ec iatio n ,   r ep air ,   an d   in ter est)  i n   a   y ea r .   I t   is   ca lcu lated   by  ( 14 ) .      = To ta l   R e ve n ue   or   Sa vings − To ta l   E xpe n s e s   ( 1 4 )     5 . 2 .     P re s ent   v a lue o f   ca s h f l o w  ( P V)   T h e  p r esen t   v alu e  o f   f u t u r e  n et   ca s h   f lo ws  is   th e  v alu e  to d ay   o f   an   am o u n t  o f   m o n e y   to   b e  r ec eiv ed   in   th e  f u tu r e ,   d is co u n te d   u s in g   a   g iv en   in ter est r ate  ( r )   ca lcu late d   b y   ( 15 )   [ 2 8 ] .      =  ( 1 + )   ( 1 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.