Perseguint somnis d'innovació al camp--L'equip d'investigació d'estudiants universitaris de la Universitat Normal d'Anhui desenvolupa una desherbadora làser per ajudar a la producció agrícola

Del 29 d'octubre al 2 de novembre, a la Universitat de Xi'an Jiaotong, el 14è Concurs de pla d'emprenedoria d'estudiants universitaris de la Xina Qin Chuangyuan "Challenge Cup", Universitat Normal d'Anhui (en endavant "Una Universitat Normal"), Facultat d'Informàtica i Informació ... El projecte d'investigació científica de l'equip de recerca d'estudiants universitaris "Grass Shadow Without a Trace", "Grass Shadow Without a Trace--Nova cua única Scorpion Laser Weeder", va guanyar el Premi Plata. Anteriorment, el projecte ha guanyat la medalla d'or de l'11è Concurs de Pla d'Emprenedoria d'Estudiants de la Universitat d'Anhui "Challenge Cup - Huaan Securities" i la medalla de plata del Concurs d'Innovació d'Estudiants de la Universitat d'Anhui (2024).
Les males herbes són un perill important en la producció agrícola. Tot i que el nivell de modernització agrícola a la Xina ha millorat molt, el problema de les males herbes encara afecta la producció agrícola. La tecnologia làser de control de males herbes té els avantatges de reduir la intensitat del treball agrícola, reduir l'ús d'herbicides, etc., la perspectiva del mercat és més àmplia. L'equip de recerca d'estudiants universitaris "Ombra d'herba sense rastre" va durar cinc anys, va empènyer amb èxit la petita desherbadora làser del laboratori al camp per aconseguir un control eficient de les males herbes.
Yao Yancheng és un estudiant de postgrau en informàtica i tecnologia a la Universitat d'Anshi, promoció de 2021. Al maig de 2019, quan feia el seu segon any de grau d'Internet de les coses a la Universitat d'Anshi, ell i els seus companys van crear el "Grass". Equip d'investigació científica Shadow Without a Trace, que es dedica a l'estudi temàtic de la tecnologia de desherbat amb làser.
"Integrem IoT, intel·ligència artificial i robòtica per desenvolupar petits robots de desherbat làser. Això no només fa un ús total dels coneixements professionals dels estudiants, sinó que també exerceix la seva capacitat pràctica i el seu pensament innovador". Zhao Chuanxin, l'instructor de l'equip, va dir. Per tal de construir una plataforma de recerca interdisciplinària, Zhao Chuanxin va convidar experts i estudiosos dels camps de la ciència agrícola, la tecnologia d'automatització i l'enginyeria robòtica per oferir orientació professional als membres de l'equip.
El juliol de 2022, l'equip va desenvolupar amb èxit la primera generació de desherbador làser i va realitzar investigacions de camp a Anhui, Jiangxi i Jiangsu. Durant el procés d'investigació, els membres de l'equip van trobar que la tecnologia de desherbat làser existent té problemes com ara un angle únic del capçal làser, mida gran i la incapacitat de desherbar el cicle complet.
Amb aquesta finalitat, l'equip va produir amb èxit una desherbadora làser d'escorpí d'una sola cua altament eficient, flexible i de baix cost el març de 2023 ampliant el conjunt d'entrenament del cultiu de males herbes, millorant la tecnologia de planificació del camí del braç de desherbador basada en l'algoritme de colònia de formigues, construint el model de pas d'obstacles de rodes auxiliars i desenvolupament de la tecnologia de reconeixement i localització millorada per la visió binocular amb detecció de siluetes fusionades. L'equip el va posicionar com una imprimació de desherbador làser de segona generació.
Per tal de verificar l'adaptabilitat del producte de primera generació de la desherbadora làser de segona generació en entorns del món real, l'equip va decidir dur a terme la seva primera prova de camp en una base de te a Yuexi, província d'Anhui. La prova va trobar que la màquina desherbadora només pot funcionar de manera estable en bones condicions meteorològiques i, una vegada que es trobi amb un temps ventós, la màquina tindrà errors de posicionament.
El membre de l'equip Liu Yuhang va dir: "Com a resposta a aquest problema, vam fer millores algorítmiques en la investigació i desenvolupament posteriors, vam afegir un mecanisme de retroalimentació i vam realitzar un processament de millora de dades d'imatge per determinar pesos de característiques més importants i millorar la precisió del reconeixement del model".
El setembre de 2023, la màquina millorada va resoldre amb èxit el problema d'error de posicionament en proves posteriors i l'equip va vendre amb èxit la primera unitat. Actualment, la desherbadora làser ha estat en funcionament estable durant més d'1,000 hores i s'ha traslladat amb èxit del laboratori al camp.
Yan Xingxing, capità de l'equip d'investigació de la universitat "l'ombra de l'herba sense deixar rastre" i un estudiant d'enginyeria d'Internet de les coses del 2022 a la Universitat d'Anshi, va dir: "En cinc anys, hem visitat vuit empreses agrícoles, hem entrat a les cases de 32 pagesos, va dur a terme desenes de milers de models de formació, va obtenir 11 patents i drets d'autor de programari i va publicar set articles i va publicar 7 articles".
Com ha aportat canvis la desherbadora làser de segona generació a la producció agrícola? Els membres de l'equip van realitzar una prova de comparació a la plantació de Jiangshan al municipi de Gao Tai, comtat de Funan, província d'Anhui. Els resultats van mostrar que, en comparació amb els herbicides tradicionals, el contingut de nutrients del cultiu es va augmentar gairebé un 8% amb la desherbadora làser, mentre que la taxa d'accidents de desherbat es va reduir i el rendiment de 10 acres de verd de Xangai va augmentar un 10%. Actualment, l'equip "L'ombra de l'herba sense deixar rastre" i set empreses de la província d'Anhui van signar un contracte de servei de control de males herbes i contractes d'adquisició de productes, per un total de més d'1 milió de iuans. A més, l'equip bàsicament s'ha adonat de l'èxit de la transformació i la producció massiva dels resultats de la investigació científica cooperant amb fàbriques de processament.
"En el futur, espero que els membres de l'equip continuïn fent avançar l'esperit d'innovació i aplicar el que han après a la pràctica". va dir Zhao Chuanxin.