Chasing Innovation Dreams in the Field--Výskumný tím študentov vysokej školy Anhui Normal University vyvinul laserový odburiňovač na pomoc poľnohospodárskej výrobe

Od 29. októbra do 2. novembra sa na univerzite Xi'an Jiaotong konal 14. ročník súťaže „Challenge Cup“ Qin Chuangyuan China College Student Entrepreneurship Plan Competition, Anhui Normal University (ďalej len „Normálna univerzita“), Vysoká škola počítačových vied a informácií ... Vedecký výskumný projekt výskumného tímu vysokoškolských študentov „Tieň trávy bez stopy“, „Tieň trávy bez stopy--Novinka Jednochvostý Scorpion Laser Weeder“, získal Striebornú cenu. V minulosti projekt získal zlatú medailu v súťaži podnikateľských plánov študentov univerzity Anhui „Challenge Cup – Huaan Securities“ a striebornú medailu v súťaži študentov univerzity v Anhui (2024).
Burina predstavuje veľké nebezpečenstvo v poľnohospodárskej výrobe. Hoci sa úroveň modernizácie poľnohospodárstva v Číne výrazne zlepšila, problém buriny stále trápi poľnohospodársku výrobu. Laserová technológia na ničenie buriny má výhody zníženia intenzity poľnohospodárskej práce, zníženia používania herbicídov atď., perspektíva trhu je širšia. Výskumný tím univerzitných študentov „Tieň trávy bez stopy“ trval päť rokov a úspešne vytlačil malý laserový odstraňovač buriny z laboratória na pole, aby dosiahol účinnú kontrolu buriny.
Yao Yancheng je postgraduálnym študentom počítačovej vedy a technológie na Univerzite Anshi, trieda 2021. V máji 2019, keď bol v druhom ročníku bakalárskeho štúdia internetu vecí na Univerzite Anshi, spolu so svojimi spolužiakmi založili „Grass Tieň bez stopy“ vedecko-výskumný tím, ktorý sa venuje tematickému štúdiu technológie laserového odburiňovania.
"Integrujeme internet vecí, umelú inteligenciu a robotiku pri vývoji malých laserových robotov na odstraňovanie buriny. Tým sa nielen naplno využívajú odborné znalosti študentov, ale precvičujú sa aj ich praktické schopnosti a inovatívne myslenie." Povedal Zhao Chuanxin, inštruktor tímu. S cieľom vybudovať interdisciplinárnu výskumnú platformu pozval Zhao Chuanxin odborníkov a vedcov z oblasti poľnohospodárskej vedy, automatizačných technológií a robotického inžinierstva, aby členom tímu poskytli odborné poradenstvo.
V júli 2022 tím úspešne vyvinul prvú generáciu laserového odstraňovača buriny a vykonal terénny výskum v Anhui, Jiangxi a Jiangsu. Počas výskumného procesu členovia tímu zistili, že existujúca technológia laserového odstraňovania buriny má problémy, ako je jeden uhol laserovej hlavy, veľká veľkosť a neschopnosť plného cyklu odstraňovania buriny.
Za týmto účelom tím v marci 2023 úspešne vyrobil vysoko efektívny, flexibilný a lacný laserový odburiňovač škorpióna s jedným chvostom rozšírením tréningovej súpravy na pestovanie buriny, zlepšením technológie plánovania dráhy ramena buriny založenej na algoritme kolónie mravcov, vytvorením pomocný model prekážok kolesa a vývoj technológie rozpoznávania a lokalizácie vylepšeného binokulárneho videnia so zlúčenou detekciou siluety. Tím ho umiestnil ako základný náter na laserovú burinu druhej generácie.
S cieľom overiť adaptabilitu produktu prvej generácie laserového odburiňovača druhej generácie v reálnych prostrediach sa tím rozhodol uskutočniť svoj prvý poľný test na čajovej základni v Yuexi v provincii Anhui. Test zistil, že stroj na odstraňovanie buriny môže fungovať stabilne len za dobrých poveternostných podmienok a keď sa stretne s veterným počasím, stroj bude mať chyby pri polohovaní.
Člen tímu Liu Yuhang povedal: "V reakcii na tento problém sme urobili algoritmické vylepšenia v následnom výskume a vývoji, pridali sme mechanizmus spätnej väzby a vykonali sme spracovanie obrazových dát, aby sme určili dôležitejšie váhy prvkov a zlepšili presnosť rozpoznávania modelov."
V septembri 2023 vylepšený stroj úspešne vyriešil problém s chybou polohovania v nasledujúcich pokusoch a tím úspešne predal prvú jednotku. V súčasnosti je laserový odstraňovač buriny v stabilnej prevádzke viac ako 1,{2}} hodiny a úspešne sa presunul z laboratória na pole.
Yan Xingxing, kapitán vysokoškolského výskumného tímu „trávy bez stopy“ a hlavný študent inžinierstva internetu vecí v roku 2022 na Univerzite Anshi, povedal: „Za päť rokov sme navštívili osem poľnohospodárskych podnikov, vošli sme do 32 domovov farmárov, uskutočnil desaťtisíce modelových školení, získal 11 patentov a autorských práv na softvér a publikoval sedem článkov a publikoval 7 článkov.
Ako priniesol laserový odburiňovač druhej generácie zmeny v poľnohospodárskej výrobe? Členovia tímu vykonali porovnávací test na plantáži Jiangshan v okrese Gao Tai, okres Funan, provincia Anhui. Výsledky ukázali, že v porovnaní s tradičnými herbicídmi sa obsah živín v plodine zvýšil takmer o 8% s laserovým odburiňovačom, pričom sa znížila miera nehôd pri odstraňovaní buriny a výnos z 10 akrov šanghajskej zelene sa zvýšil o 10%. V súčasnosti tím „trávy bez stopy“ a sedem podnikov v provincii Anhui podpísali zmluvu o službách na kontrolu buriny a zmluvy o obstarávaní produktov v celkovej hodnote viac ako 1 milión juanov. Okrem toho tím v podstate realizoval úspešnú transformáciu a masovú produkciu výsledkov vedeckého výskumu spoluprácou so spracovateľskými závodmi.
"Dúfam, že v budúcnosti budú členovia tímu pokračovať v duchu inovácií a aplikovať to, čo sa naučili, v praktickej práci." Povedal Zhao Chuanxin.