智能激光除草机器人“指哪打哪”

时间: 2026-07-06 15:23:17 |   作者: 五星体育预告节目表今天直播

  • 方案介绍

  初夏时节,吉林公主岭国家农业高新技能示范区实验田里,一台通体银灰的纯电自行走机器人匀速穿行玉米垄间。车载相机实时扫描田间状况,AI体系瞬间区别作物与杂草,毫米级激光束精准灼烧杂草分生组织,全程不碰一株禾苗。

  在近来举办的第三届长春世界光电饱览会上,长春理工大学联合宁波一彬电子科技有限公司、吉林长华汽车部件有限公司联合研制的第四代智能激光除草机器人成了闪烁展会的“明星”。

  该系列设备历经四代迭代,中心技能全面国产化,估计2026年末完结批量投产,为东北黑土地绿色耕耘、国家粮食安全筑牢科技底座。

  杂草防控是农田办理刚需,但高效安全除草一直是道难题:人工除草功率低,劳动强度大,并且用工本钱逐年攀升;大规划喷施化学除草剂功率高、本钱低,但会损坏黑土地团粒结构、引发药物残留问题。

  在上述布景下,激光精准物理除草设备走入了人们视野。智能激光除草配备是高端才智农机的中心产品。长春理工大学教授王宪涛团队充沛的发挥校园光、机、电、算、控多学科穿插优势,历时三年完结四代样机跨越式迭代晋级。其间,团队还与宁波一彬电子签署横向研制协议,投入超2000万元专项经费,组成由十余名主干、硕博研究生构成的跨学科研制专班展开攻关。

  从实验室样机到量产定型设备,团队一直聚集中心痛点。他们先后打通视觉辨认、激光发射根底逻辑,完结晴、阴、昼、夜全光照条件下作物数据库建立,完结杂草高度实时测算,把动态定位差错控制在2至3毫米。

  “咱们的方针是打造具有彻底自主知识产权的绿色才智农机,用激光物理除草代替化学药剂,守住东北‘犁地大熊猫’。”王宪涛和记者说,项目从源头躲避海外技能壁垒,自研整套光路、视觉辨认、激光瞄准、自适应调速体系,彻底脱节对进口零部件的依靠。

  设备量产后,团队将依托上市公司制作产能,同步推进大型拖挂式、小型自行走式除草机两大产品系列开发。大型拖挂式机型适配东北玉米、大豆等万亩连片大田,小型自行走式机型服务蔬菜大棚、中草药特征栽培基地。

  完结激光除草,首要有必要“看得准”。科研团队为该机器人配备了多作物AI视觉辨认技能,团队建成掩盖玉米、大豆、马铃薯、油菜、中草药等十余类作物的图画数据库,作物辨认率打破99.5%,能够在麦苗形状高度类似的杂乱田间精准区别苗草,从本源下降伤苗率。

  看到了杂草,还要“打得准”。机器人在田间行走过程中,一旦确定发现杂草,能够在10毫秒内完结三维坐标核算、光斑校准,即便在移动状态下,激光光束一直确定杂草成长中心部位,完结“边走边打、一打即除”,处理跋涉作业瞄准偏移职业难题。

  实测多个方面数据显现,设备杂草去除率超95%,每小时可铲除5万至10万株杂草,单日作业面积可达50亩以上,作业功率是人工除草的50倍以上。在公主岭乾程农业合作社、米沙子中韩开发区多轮田间实验中,设备昼夜作业安稳牢靠,无需除草剂、无土壤污染,完美适配有机栽培、高规范农田建造需求。

  “咱们依据国内农业生产的实践,特别采用了模块化架构。”王宪涛说,“每个激光除草单元就像一块规范积木,可依据车辆巨细和农田宽度灵敏增减模块数量,拆装维护快捷,适配大棚、大田等多元场景。”

  到现在,项目累计申报7项国家发明专利,4项中心专利已获授权,掩盖激光器封装、激光除草整机、相机振镜标定、杂草精准定位四大要害环节,构成完好的专利维护矩阵。

  激光除草未来商场展开的潜力宽广,经团队测算,仅东北地区玉米培育栽培面积就超2.37亿亩,区域激光除草设备商场需求可达70万至140万台,工业规划打破千亿元。

  7月,该套设备露脸浙江宁波全国鲜食大豆全程机械化现场观摩会,面向十余个省份农机推行、判定专家展开现场演示,加快全国商场推行布局。

  谈及技能久远展开,王宪涛介绍,团队下一步将环绕三大方向继续迭代晋级技能,聚集坡地、湿地等杂乱农田场景,展开多传感器交融全域感知技能攻关,拓宽宽幅集群作业、水肥除草一体化等多功能智能农机配备研制。此外,他们还将打通物联网云渠道,完结长途监控、大数据农艺决议计划,依据气候、杂草成长周期智能规划最优除草窗口期。

  “看护黑土地、推进农业绿色转型,高端才智农机是要害抓手。”王宪涛说,该项目依托高校原始立异、企业工业转化的产学研交融形式,走出一条“科研攻关—田间验证—批量制作”的效果转化途径。跟着“十五五”农业现代化方针继续落地,这套具有彻底自主知识产权的激光除草配备,将继续以新质生产力赋能现代农业,为保证国家粮食安全、推进农业可继续展开供给国产硬核配备支撑。

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