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大学生用AI“爆改”田间除草
- 分类： 农业资讯
- 作者：阳光农场
- 来源：未知
- 发布时间：2025-04-25 19:27
- 访问量：
【概要描述】
安徽师范大学计较机取消息学院“草影无踪”团队测验考试用青年科技力量帮力高效除草。该团队历时5年，深切走访8家农业企业，走进32个农户家中，正在万余次模子锻炼、6万行代码的根本上，终究让小型激光除草机从尝试室田间地头。其工做道理是：杂草长苗阶段，通过激光灼烧，烧断根茎，从而“烧死”杂草；杂草发展成熟期，灼烧茎叶，细胞布局，障碍养分传送，从而“饿死”杂草。
“我们的产物定位于垄间窄域功课，体积轻量化，目前配备了一套激光头和两套双目相机，产物售价正在人平易近币1万元摆布。”闫星星说。为处理现有产物的使用痛点，团队通过扩大杂草做物锻炼集，研发出高效、矫捷、低成本的单尾蝎式激光除草机。
团队还研发融合轮廓检测的双目视觉加强识别定位手艺，实现对杂草/蔬菜的识别。好像给机械拆上一双智能眼睛，能切确找到杂草的，并计较出灼烧杂草的最佳点。
“就像让一群蚂蚁正在迷宫中寻找从起点到起点的最短径，蚂蚁能绕过妨碍物，找到一条不的最佳线。”闫星星引见，他们采用改良的蚁群算法进行机械臂径优化，使其可以或许选择一条从起始点到目标点的最优径，避免正在动弹运做过程取妨碍物发生碰撞。
出产出来的除草机可否顺应现实，只要正在田间地头才能找到确定的谜底。为此，团队来到安徽阜阳一家中药材种植进行初次尝试，开初大师都欣喜于除草机的不变运转，然而俄然吹来的一阵大风，让机械难以精确定位七颠八倒的杂草。
目前，团队共授权11项专利、软件著做权，颁发7篇论文。“一种全生命周期电池荷电形态的预测方式”“农做物病害识别模子的锻炼方式及农做物病害识别方式”等专利，正在小车优化、能源办理、电池及农做物病害识别等方面实现了手艺立异。
值得一提的是，正在阜阳的初次试验中，团队还成功处理了因农残过高而降低中草药药性的问题，获得了农户高度承认，并成功卖出第一台设备。历经5年摸索、三代更迭，激光除草机履历900小时、49公里的不变运转，终究成功走出尝试室，田间地头。
团队搭建辅帮轮越障模子，正在原有履带式的小车上附加了辅帮轮，成立沉心活动模子，连系加快度取倾斜程度等消息，调整参数帮帮小车成功爬坡越障。好像汽车卡正在坑凹地中，有人从后方推一把，帮力它回到平地上。
团队正在安徽阜南县郜台乡山河种植园进行了对比测试，依托第三方机构的判定，相较于之前的除草剂除草，利用激光除草机，做物的养分物质含量提拔了近40%。除草误伤率降低，10亩上海青的产量添加了18%。对安徽芜湖市新联村一片辣椒田的回访统计显示，采用激光除草机后，农药利用量削减了30%。
基于这一布景，团队展开合用于小型经济组织的轻型激光除草机的实地查询拜访和试点工做。正在走访中，团队领会到从动化除草为大势所趋，而目前只要激光除草实现了市场化。于是团队把研发标的目的定位为一款适合小型经济组织的轻型激光除草机。
5年来，这支团队不竭强大。2019年，还正在读本科的姚彦成暑期社会实践时，萌生了科技立异的设法，于是起头组队，到现正在曾经接续传承了两批人。2022年，闫星星成为第二批的从力队员，目前团队共有15人，次要来自物联网工程、计较机科学取手艺、电子消息工程等专业，此中，3报酬硕士研究生。
“正在取杂草的斗争中，人工除草成本高，化学除草污染沉。机械除草凭仗高效环保的先天劣势，逐步成为行业可持续成长的必然选择。”正在他看来，计较机取农业机械的连系是现代农业成长的必然趋向：“机械布局决定产物的下限，而使用的算法学问决定了产物的上限。”。
截至目前，“草影无踪”团队取阜阳一家中草药种植和岳西县一家茶叶出产合做社签定意向合做和谈，以及除草办事合同和产物采购合同，总金额超100万元。团队供给全套办事，包罗评估、定制除草、不测环境处置、设备等工做。
正在调研中，团队发觉：国表里现有激光除草手艺存正在着除草场景单一，地形顺应性差，做物误除率高档痛点。现有激光除草手艺均采用“自顶向下”扫描，且无复杂的识别定位功能，导致除草场景，仅合用于做物长苗期间除草；加之机械体型复杂，大多采用轮式布局，地形顺应性差，仅顺应平展宽阔地形。
而正在岳西县一家茶叶合做社进行实地测试时，团队发觉原先正在尝试室中设想的越障算法，并不克不及满脚现实使用的需求。为此，又增设了辅帮轮摆臂布局。
此前，该团队的《草影无踪——新型单尾蝎式激光除草机》项目已斩获第十一届“挑和杯”安徽省大学生创业打算竞赛金以及安徽省大学生立异大赛（2024）银。
此外，团队正在阜南县山河蔬菜大棚又碰到了一个挑和：瓜架的存正在了机械臂的定点动弹。为领会决这一问题，他们正在径规划算法中添加了避障功能，使得机械臂能绕开妨碍物达到方针点。
据团队指点教员赵传信阐发，激光除草手艺做为当前国表里新呈现的手艺，具有降低农业劳动强度、削减除草剂利用等长处，市场前景较为广漠。“考虑到专业特点，我们选择从融合物联网、人工智能和机械人手艺为一体的小型激光除草机械人项目入手，充实连系学生们的专业学问，熬炼他们的实践能力和立异。”。
“我是农人的孩子，从小看着老一辈亲手拔去杂草，十分辛勤且效率很低。”“草影无踪”团队队长、2022级物联网工程专业的闫星星说，正在学校“花津创客营”的培训中，领会到激光的多种功能，于是便思虑能否能够加大激光功率，以达到除杂草的方针。
为了填补同窗们正在特定范畴的学问空白，邀请来自农业科学、从动化手艺、机械人工程等范畴的专家学者，供给专业指点。
发觉问题只是第一步，若何处理才是环节。“团队第一次进行产物验证，就碰到干扰导致的定位误差问题，随后我们改良算法，添加了反馈机制，让设备正在风吹草动时也能一般工做。”团队刘宇航说。
正在团队的接力攻关下，激光除草机曾经进化出第三代产物。此中，二代机相较于一代机有了较着的改良：起首，将轮式改为全履带式底盘，同时添加了辅帮轮，大幅提拔了越障能力；其次，对激光器进行了功率上的调整，提拔了除草效率，节约了除草时间。同时研发ESCOLR算法，提高了杂草识别定位的切确度。本年岁首年月，团队正在网上看到双尾蝎式和役机的引见，受此，颠末参议，三代机最终采用双蝎式的结构，大大提高了除草的效率。
大学生用AI“爆改”田间除草
【概要描述】7月23日，中国工程院院士、江苏省水稻产业技术体系首席专家，扬州大学张洪程教授莅临江苏阳光农场农业科有限公司淮北试验站考察指导，江苏阳光农场农业科技有限公司总经理夏中华研究员等陪同考察。
- 作者： admin
- 来源：阳光农场
- 发布时间：2025-04-25 19:27
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安徽师范大学计较机取消息学院“草影无踪”团队测验考试用青年科技力量帮力高效除草。该团队历时5年，深切走访8家农业企业，走进32个农户家中，正在万余次模子锻炼、6万行代码的根本上，终究让小型激光除草机从尝试室田间地头。其工做道理是：杂草长苗阶段，通过激光灼烧，烧断根茎，从而“烧死”杂草；杂草发展成熟期，灼烧茎叶，细胞布局，障碍养分传送，从而“饿死”杂草。
“我们的产物定位于垄间窄域功课，体积轻量化，目前配备了一套激光头和两套双目相机，产物售价正在人平易近币1万元摆布。”闫星星说。为处理现有产物的使用痛点，团队通过扩大杂草做物锻炼集，研发出高效、矫捷、低成本的单尾蝎式激光除草机。
团队还研发融合轮廓检测的双目视觉加强识别定位手艺，实现对杂草/蔬菜的识别。好像给机械拆上一双智能眼睛，能切确找到杂草的，并计较出灼烧杂草的最佳点。
“就像让一群蚂蚁正在迷宫中寻找从起点到起点的最短径，蚂蚁能绕过妨碍物，找到一条不的最佳线。”闫星星引见，他们采用改良的蚁群算法进行机械臂径优化，使其可以或许选择一条从起始点到目标点的最优径，避免正在动弹运做过程取妨碍物发生碰撞。
出产出来的除草机可否顺应现实，只要正在田间地头才能找到确定的谜底。为此，团队来到安徽阜阳一家中药材种植进行初次尝试，开初大师都欣喜于除草机的不变运转，然而俄然吹来的一阵大风，让机械难以精确定位七颠八倒的杂草。
目前，团队共授权11项专利、软件著做权，颁发7篇论文。“一种全生命周期电池荷电形态的预测方式”“农做物病害识别模子的锻炼方式及农做物病害识别方式”等专利，正在小车优化、能源办理、电池及农做物病害识别等方面实现了手艺立异。
值得一提的是，正在阜阳的初次试验中，团队还成功处理了因农残过高而降低中草药药性的问题，获得了农户高度承认，并成功卖出第一台设备。历经5年摸索、三代更迭，激光除草机履历900小时、49公里的不变运转，终究成功走出尝试室，田间地头。
团队搭建辅帮轮越障模子，正在原有履带式的小车上附加了辅帮轮，成立沉心活动模子，连系加快度取倾斜程度等消息，调整参数帮帮小车成功爬坡越障。好像汽车卡正在坑凹地中，有人从后方推一把，帮力它回到平地上。
团队正在安徽阜南县郜台乡山河种植园进行了对比测试，依托第三方机构的判定，相较于之前的除草剂除草，利用激光除草机，做物的养分物质含量提拔了近40%。除草误伤率降低，10亩上海青的产量添加了18%。对安徽芜湖市新联村一片辣椒田的回访统计显示，采用激光除草机后，农药利用量削减了30%。
基于这一布景，团队展开合用于小型经济组织的轻型激光除草机的实地查询拜访和试点工做。正在走访中，团队领会到从动化除草为大势所趋，而目前只要激光除草实现了市场化。于是团队把研发标的目的定位为一款适合小型经济组织的轻型激光除草机。
5年来，这支团队不竭强大。2019年，还正在读本科的姚彦成暑期社会实践时，萌生了科技立异的设法，于是起头组队，到现正在曾经接续传承了两批人。2022年，闫星星成为第二批的从力队员，目前团队共有15人，次要来自物联网工程、计较机科学取手艺、电子消息工程等专业，此中，3报酬硕士研究生。
“正在取杂草的斗争中，人工除草成本高，化学除草污染沉。机械除草凭仗高效环保的先天劣势，逐步成为行业可持续成长的必然选择。”正在他看来，计较机取农业机械的连系是现代农业成长的必然趋向：“机械布局决定产物的下限，而使用的算法学问决定了产物的上限。”。
截至目前，“草影无踪”团队取阜阳一家中草药种植和岳西县一家茶叶出产合做社签定意向合做和谈，以及除草办事合同和产物采购合同，总金额超100万元。团队供给全套办事，包罗评估、定制除草、不测环境处置、设备等工做。
正在调研中，团队发觉：国表里现有激光除草手艺存正在着除草场景单一，地形顺应性差，做物误除率高档痛点。现有激光除草手艺均采用“自顶向下”扫描，且无复杂的识别定位功能，导致除草场景，仅合用于做物长苗期间除草；加之机械体型复杂，大多采用轮式布局，地形顺应性差，仅顺应平展宽阔地形。
而正在岳西县一家茶叶合做社进行实地测试时，团队发觉原先正在尝试室中设想的越障算法，并不克不及满脚现实使用的需求。为此，又增设了辅帮轮摆臂布局。
此前，该团队的《草影无踪——新型单尾蝎式激光除草机》项目已斩获第十一届“挑和杯”安徽省大学生创业打算竞赛金以及安徽省大学生立异大赛（2024）银。
此外，团队正在阜南县山河蔬菜大棚又碰到了一个挑和：瓜架的存正在了机械臂的定点动弹。为领会决这一问题，他们正在径规划算法中添加了避障功能，使得机械臂能绕开妨碍物达到方针点。
据团队指点教员赵传信阐发，激光除草手艺做为当前国表里新呈现的手艺，具有降低农业劳动强度、削减除草剂利用等长处，市场前景较为广漠。“考虑到专业特点，我们选择从融合物联网、人工智能和机械人手艺为一体的小型激光除草机械人项目入手，充实连系学生们的专业学问，熬炼他们的实践能力和立异。”。
“我是农人的孩子，从小看着老一辈亲手拔去杂草，十分辛勤且效率很低。”“草影无踪”团队队长、2022级物联网工程专业的闫星星说，正在学校“花津创客营”的培训中，领会到激光的多种功能，于是便思虑能否能够加大激光功率，以达到除杂草的方针。
为了填补同窗们正在特定范畴的学问空白，邀请来自农业科学、从动化手艺、机械人工程等范畴的专家学者，供给专业指点。
发觉问题只是第一步，若何处理才是环节。“团队第一次进行产物验证，就碰到干扰导致的定位误差问题，随后我们改良算法，添加了反馈机制，让设备正在风吹草动时也能一般工做。”团队刘宇航说。
正在团队的接力攻关下，激光除草机曾经进化出第三代产物。此中，二代机相较于一代机有了较着的改良：起首，将轮式改为全履带式底盘，同时添加了辅帮轮，大幅提拔了越障能力；其次，对激光器进行了功率上的调整，提拔了除草效率，节约了除草时间。同时研发ESCOLR算法，提高了杂草识别定位的切确度。本年岁首年月，团队正在网上看到双尾蝎式和役机的引见，受此，颠末参议，三代机最终采用双蝎式的结构，大大提高了除草的效率。
