成明霞 李家榕 中青报·中青网记者 王磊 王宽恕开心播播

尽管农业当代化水平依然有了大幅进步，然而杂草依然是东说念主类农业一大威迫。近日，安徽师范大学筹备机与信息学院正在全力备战第十四届“挑战杯”中国大学生创业缠绵竞赛决赛。此前，该团队的《草影无踪——新式单尾蝎式激光除草机》名堂已斩获第十一届“挑战杯”安徽省大学生创业缠绵竞赛金奖以及安徽省大学生革命大赛（2024）银奖。

“草影无踪”团队历时5年，潜入拜访8家农业企业，走进32位农户家中，在万余次模子老师、六万行代码的基础上，终于让袖珍激光除草机从实验室走向田间地头，助力高效除草。其职责旨趣是：杂草幼苗阶段，通过激光灼烧，烧拆除茎，从而“烧死”杂草；杂草滋长锻练期，灼烧茎叶，破裂细胞结构，艰辛养分传递，从而“饿死”杂草。

图为团队成员在进行蛊惑和实验操作。安徽师大供图

学筹备机的学生为何对准了农业

“我是农民的孩子，从小看着老一辈亲手拔去杂草，极度忙碌且服从很低。在学校‘花津创客营’培训上，憨厚为咱们燃烧了革命创业的火苗。”“草影无踪”团队队长、2022级物联网工程专科的闫星星说，在此次培训会上，了解到激光的各样功能，于是便念念考是否不错加大激光功率，以达到除杂草的指标。

“在与杂草的接触中，东说念主工除草资本高，化学除草羞辱重。机械除草凭借高效环保的先天上风，冉冉成为行业可继续发展的势必遴荐。”在他看来，筹备机与农业机械的汇集是当代农业发展的势必趋势，“机械结构决定咱们居品的下限，而欺诈的算法学问决定了咱们居品的上限。”

据团队教养憨厚赵传信分析，激光除草本领当作现时国表里新出现的本领，具有缩小农业工作强度、减少除草剂使用等优点，市集出路较为广泛。“探讨到专科性情，咱们遴荐和会物联网、东说念主工智能和机器东说念主本领为一体的袖珍激光除草机器东说念主名堂伊始，充分汇集学生们的专科学问，磨真金不怕火他们的践诺才能和革命精神。”

为了填补同学们在特定鸿沟的学问空缺，教养教师们主动构建跨学科磋商平台，邀请来自农业科学、自动化本领、机器东说念主工程等鸿沟的各人学者，提供专科教养。

基于这一配景，团队成员伸开适用于袖珍经济组织的轻型激光除草机的实地窥察和试点职责。团队实地拜访了部分农业基地，了解到现在主如若采纳化学除草和半自动化除草。其中东说念主工除草资本高，化学除草羞辱重，半自动化除草易毁伤作物。自动化除草为势在必行。

通过拜访安徽省重点高校实验室，发现现存自动化除草神气中，现在只须激光除草达成了市集化。于是团队把研发标的定位为一款符合袖珍经济组织的轻型激光除草机。

跟着调研的潜入开展开心播播，“草影无踪”团队将实地调研范围扩大到以安徽为中心的邻近省份，开启以江西、江苏等为代表的8省调研之旅。

图为团队成员在进行蛊惑和实验操作。安徽师大供图

找到责罚“痛点”的最优解

在调研中，团队发现：国表里现存激光除草本领存在着除草场景单一，地形适合性差，作物误除率高级痛点。现存激光除草本领均接管“自顶向下”扫描，且无复杂的识别定位功能，导致除草场景专一，仅适用于作物幼苗时刻除草。加上机器体型开阔，大多接管轮式结构，地形适合性差，仅适合平坦清明地形。

现在市集上本领锻练的蛊惑为海外一家公司坐褥的激光除草机，售价高达20万好意思金。

“咱们的居品定位于垄间窄域功课，体积轻量化，现在配备了一套激秃顶和两套双目相机，居品售价在东说念主民币1万元傍边。”闫星星说，为责罚现存居品的应用痛点，团队通过扩大杂草作物老师集，校正基于蚁群算法的除草臂旅途筹划本领、搭建缓助轮越障模子、研发和会抽象检测的双目视觉增强识别定位本领，研发出高效、活泼、低资本的单尾蝎式激光除草机。

“就像让一群蚂蚁在迷宫中寻找从起程点到至极的最短旅途，蚂蚁能绕过艰辛物，找到一条不撞墙的最好道路。”闫星星先容，他们接管校正的蚁群算法进行机械臂旅途优化，使其玩忽遴荐一条从肇端点到达观念点的最优旅途，幸免在动弹运作经由与艰辛物发生碰撞。

搭建缓助轮越障模子，在原有履带式的小车上附加了缓助轮，建筑要点认知模子，汇集加快度与歪斜进程等信息，调治参数匡助小车顺利爬坡越障。如同汽车卡在坑凹地中，有东说念主从后方推一把，助力它回到深谷上。

研发和会抽象检测的双目视觉增强识别定位本领，达成对杂草/蔬菜的识别。如同给机器装上一对智能眼睛，能精准找到杂草的位置，并筹备出灼烧杂草的最好点。

日本少妇图为团队成员在进行蛊惑和实验操作。安徽师大供图

从实验室到田间地头有多远

坐褥出来的除草机能否适合实践环境，只须在田间地头才能找到笃定的谜底。为此，团队来到安徽阜阳一家中药材栽植基地进行初度实验，开端大众齐欣喜于除草机的踏实启动，关系词倏得吹来的一阵大风，让机器难以准笃定位前合后仰的杂草。

发现问题仅仅第一步，若何责罚才是关节。“团队第一次进行居品考证，就遭受环境防止导致的定位误差问题，随后咱们校正算法，加多了反映机制，让蛊惑在风吹草动时也能平方职责。”团队成员刘宇航说。

此外，团队在阜南县山河蔬菜大棚基地又遭受了一个挑战：瓜架的存在抵触了机械臂的定点动弹。为了责罚这一问题，他们在旅途筹划算法中加多了避障功能，使得机械臂能绕开艰辛物到达指标点。

而在岳西县一家茶叶互助社进行实地测试时，发现原先在实验室环境中遐想的越障算法，并不可中意实质应用的需求。为此，增设了缓助轮摆臂结构，使得摆臂电机通过限制摆臂的舞动幅度，调治蛊惑的质心位置。只须蛊惑的质心玩忽通过艰辛物的关节鸿沟线，就玩忽确保蛊惑顺利朝上艰辛。

值得一提的是，在阜阳的初度磨真金不怕火中，还告捷责罚了因农残过高而缩小中草药药性的问题，获得了农户高度认同，并顺利卖出第一台蛊惑。历经五年探索、三代更替，激光除草机资格900小时、49公里的踏实启动，终于告捷走出实验室，走向田间地头。

限制现在，“草影无踪”团队与阜阳一家中草药栽植基地和岳西县一家茶叶坐褥互助社坚决意向互助契约，以及除草服务合同和居品采购合同，总金额超100万元。团队提供全套服务，包括环境评估，定制除草，只怕情况处理，蛊惑爱戴等职责。

团队在安徽阜南县郜台乡山河栽植园进行了对比测试，依托第三方机构的果决，相较于之前的除草剂除草，使用激光除草机，作物的养分物资含量进步了近40%。同期，除草误伤率缩小，10亩上海青的产量加多了18%。此外，在对安徽芜湖市新联村一派辣椒田的回拜统计线路，接管激光除草机后，农药使用量减少了30%。

现在，团队成员共授权11项专利软著，发表7篇论文，如“基于可变网格差异的颠倒轨迹检测次序”“无线可充电传感器收聚积多辆转移充电车的夹杂调节战术”等，在小车导航优化、动力治理和电板监控等方面达成了本领革命。

通过与代加工场互助，团队达成了科研收尾的告捷迂回和批量坐褥。同期，也专诚向投资东说念主看中了团队的本领革命和市集后劲，暗示提供资金复旧，这将进一步激动居品的本领升级和市集扩张。

“连年来，学校各级团组织继续聚焦科创育东说念主，以学校学科振兴活动缠绵为依托，以场地经济社会发展需求为牵引，以‘行走的念念政课堂’践诺育东说念主名堂为载体，以‘挑战杯’等革命创业赛事为执手，荧惑广大同学敢于遐想、敢于打破、善于创造，致力把论文写在故国地面上。”安徽师范大学团委布告廖仲明说。

图为团队成员在进行蛊惑和实验操作。安徽师大供图

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