国内首款激光除草间苗机器人问世

2024-07-17 17:40

2024年印发的《中共中央国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见》指出，持续实施数字乡村发展行动，发展智慧农业。为提高农业智能技术应用效率，精准农业机器人初创企业蔚蓝引擎（上海）科技有限公司近期发布了一款由该企业完全自主研发的激光除草、间苗机器人产品。这也是国内首台完全由企业投资、由企业自主研发的激光除草间苗机器人，为可持续农业、生态农业、有机农业的发展提供高质高效的除草方案，推动人工智能与农业融合。

据该企业CEO介绍，此机器人采用增程式方案，四驱差速转向模式，依托电驱加精密齿轮箱的组合，相较于液压方案，该机器人具有转向精度高，转弯半径小，响应速度快，成本低，免维护等优点。同时高地隙龙门式底盘的设计，增强了机器人通过性，可以满足不同作物不同生育期的除草和间苗需求。该机器人参照国内蔬菜种植标准，默认安装4组激光作业单元，可以根据客户需求增加至6－8组作业单元。每个激光单元都拥有独立的高分辨率相机和算力设备，通过企业自主研发的算法和策略管理程序，可以在连续行走状态下完成对幼苗和杂草的识别、定位、追踪、测速、轨迹预判、打击、评估、多模组协同作业等任务。

为了更好地适应菜畦有起伏不平整的情况、以及不同垄型不同高度位置的除草作业需求，该团队研发了一套3D打击模组，可以在30cm的高度差内将激光打击精度控制在1mm以内，能够有效满足不同高度下的激光作业。用户还可以通过调整装置来调节机器人的左右轮距、打击平台的高度，以适配不同的作业垄宽和垄高。据介绍，该机器人针对已适配的蔬菜场景，杂草及关键生长点识别率超过97．5％，单垄作业的情况下，设计作业效率每小时2亩。未来随着算法的提升和激光单元方案的优化，作业效率将会逐步提升。该机器人支持在大田和连栋大棚等多种农业场景中作业，支持自动驾驶，支持夜间作业，将首先应用于鸡毛菜、上海青、胡萝卜、茼蒿、菠菜、韭菜等蔬菜的除草、间苗作业。

激光除草间苗是随着AI技术发展起来的一种新型农业方式，在国外已经开始商业化应用。其原理是采用深度学习模型识别杂草和作物，进而定位出的幼苗和杂草的生长关键点的三维坐标，利用高能激光破坏目标的生长点组织，通过热能传导将目标细胞内部水分瞬时蒸腾，最终完成对目标的摧毁。

该项农业技术作业精度高，对土壤干扰小，非接触式作业，对种植方式适应性强，依托对较小目标的识别能力，可以在目标处于幼苗早期的时候就将其杀死，达到除草和间苗的目的。除草时同时减少杂草在生长过程中对于水、肥的争夺，进而有效提高作物的产量，减少水肥浪费，降低人工除草成本，摆脱除草剂依赖，保护土壤生态，为生态农业贡献力量。