Chasing Innovation Dreams in The Field--Anhui Normal University's College Student Research Team udvikler laserukrudt til at hjælpe landbrugsproduktionen

Fra den 29. oktober til den 2. november i Xi'an Jiaotong University, den 14. "Challenge Cup" Qin Chuangyuan China College Student Entrepreneurship Plan Competition, Anhui Normal University (i det følgende benævnt "An Normal University"), College of Computer Science and Information ... Det videnskabelige forskningsprojekt fra universitetsstuderendes forskningsteam "Grass Shadow Without a Trace", "Grass Shadow Without a Trace--New Single-tailed Scorpion Laser Weeder", vandt sølvprisen. Tidligere har projektet vundet guldmedaljen i den 11. "Challenge Cup - Huaan Securities" Anhui University Students' Entrepreneurship Plan Competition og sølvmedaljen fra Anhui University Students' Innovation Competition (2024).
Ukrudt er en stor fare i landbrugsproduktionen. Selvom niveauet af landbrugsmodernisering i Kina er blevet væsentligt forbedret, plager problemet med ukrudt stadig landbrugsproduktionen. Laser ukrudtsbekæmpelsesteknologi har fordelene ved at reducere landbrugets arbejdskraftintensitet, reducere brugen af ​​herbicider osv., markedsudsigten er bredere. "Grass shadow without a trace" universitetsstuderende forskerhold varede fem år, med succes skubbet den lille laser ukrudtsmaskine fra laboratoriet til marken for at opnå effektiv ukrudtsbekæmpelse.
Yao Yancheng er kandidatstuderende i datalogi og teknologi ved Anshi University, klasse 2021. I maj 2019, da han var på sit andet år på bachelorstudiet i Internet of Things på Anshi University, oprettede han og hans klassekammerater "Grass" Shadow Without a Trace" videnskabeligt forskerhold, som er dedikeret til den tematiske undersøgelse af laser-ukrudtsteknologi.
"Vi integrerer IoT, kunstig intelligens og robotteknologi for at udvikle små laser-ukrudtsrobotter. Dette udnytter ikke kun de studerendes faglige viden fuldt ud, men udøver også deres praktiske formåen og innovative tænkning." Zhao Chuanxin, holdets instruktør, sagde. For at opbygge en tværfaglig forskningsplatform inviterede Zhao Chuanxin eksperter og forskere fra områderne landbrugsvidenskab, automationsteknologi og robotteknologi til at yde professionel vejledning til teammedlemmerne.
I juli 2022 udviklede holdet med succes den første generation af laserukrudtsmaskiner og udførte feltforskning i Anhui, Jiangxi og Jiangsu. Under forskningsprocessen fandt teammedlemmerne ud af, at den eksisterende laser-lugeteknologi har problemer såsom en enkelt vinkel på laserhovedet, stor størrelse og manglende evne til fuld-cyklus luging.
Til dette formål producerede teamet med succes en yderst effektiv, fleksibel og billig enkelthalet skorpionlaserukrudtsmaskine i marts 2023 ved at udvide træningssættet til ukrudtsafgrøder, forbedre teknologien til planlægning af ukrudtsarmens vej baseret på myrekolonialgoritmen, konstruere hjælpehjulsmodel for forhindringsoverskridelse og udvikling af den binokulære synsforstærkede genkendelses- og lokaliseringsteknologi med smeltet silhuetgenkendelse. Holdet placerede det som en anden generation af laser-ukrudtsprimer.
For at verificere tilpasningsevnen af ​​anden generation af laserukrudtsrenser første generations produkt i virkelige miljøer, besluttede holdet at udføre sin første felttest på en tebase i Yuexi, Anhui-provinsen. Testen viste, at ukrudtsmaskinen kun kan fungere stabilt under gode vejrforhold, og når den først støder på blæsevejr, vil maskinen have positioneringsfejl.
Teammedlem Liu Yuhang sagde: "Som svar på dette problem lavede vi algoritmiske forbedringer i efterfølgende forskning og udvikling, tilføjede en feedbackmekanisme og udførte billeddataforbedringsbehandling for at bestemme vigtigere funktionsvægte og forbedre nøjagtigheden af ​​modelgenkendelse."
I september 2023 løste den forbedrede maskine med succes positioneringsfejlproblemet i efterfølgende forsøg, og teamet solgte med succes den første enhed. I øjeblikket har laserukrudtsmaskinen været i stabil drift i mere end 1,000 time og er med succes flyttet fra laboratoriet til marken.
Yan Xingxing, kaptajn for "grass shadow without a trace" universitetets forskningsteam og en 2022 Internet of Things ingeniørstuderende ved Anshi University, sagde: "På fem år har vi besøgt otte landbrugsvirksomheder, gået ind i 32 landmænds hjem, udførte titusindvis af modeltræning, opnået 11 patenter og software-ophavsrettigheder og udgivet syv artikler og udgivet 7 artikler.
Hvordan har anden generations laserukrudtsmaskine bragt ændringer i landbrugsproduktionen? Teammedlemmer udførte en sammenligningstest på Jiangshan Plantation i Gao Tai Township, Funan County, Anhui-provinsen. Resultaterne viste, at sammenlignet med traditionelle herbicider blev næringsindholdet i afgrøden øget med næsten 8 % med laserukrudtsmaskinen, mens antallet af ukrudtsulykker blev reduceret, og udbyttet af 10 acres Shanghai-grønt steg med 10 %. På nuværende tidspunkt har "græsskygge uden spor"-teamet og syv virksomheder i Anhui-provinsen underskrevet en ukrudtsbekæmpelsesservicekontrakt og produktindkøbskontrakter på i alt mere end 1 million yuan. Derudover har holdet grundlæggende realiseret den succesfulde transformation og masseproduktion af videnskabelige forskningsresultater ved at samarbejde med forarbejdningsfabrikker.
"I fremtiden håber jeg, at teammedlemmerne vil fortsætte med at videreføre innovationsånden og anvende det, de har lært, til praktisk arbejde." sagde Zhao Chuanxin.