2024年7月10日，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人初創(chuàng)企業(yè)——蔚藍(lán)引擎（上海）科技有限公司在上海市松江區(qū)發(fā)布了一款由該企業(yè)完全自主研發(fā)的激光除草、間苗機(jī)器人產(chǎn)品。這也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)完全由企業(yè)投資、由企業(yè)自主研發(fā)的激光除草間苗機(jī)器人。
圖為蔚藍(lán)引擎激光除草間苗機(jī)器人樣機(jī)
據(jù)蔚藍(lán)引擎科技CEO趙志武介紹，該機(jī)器人采用增程式方案，四驅(qū)差速轉(zhuǎn)向模式，依托電驅(qū)加精密齒輪箱的組合，相較于液壓方案，該機(jī)器人具有轉(zhuǎn)向精度高，轉(zhuǎn)彎半徑小，響應(yīng)速度快，成本低，免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)高地隙龍門式底盤的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了機(jī)器人通過性，可以滿足不同作物不同生育期的除草和間苗需求。該機(jī)器人參照國(guó)內(nèi)蔬菜種植標(biāo)準(zhǔn)，默認(rèn)安裝4組激光作業(yè)單元，可以根據(jù)客戶需求增加至6-8組作業(yè)單元。每個(gè)激光單元都擁有獨(dú)立的高分辨率相機(jī)和算力設(shè)備，通過企業(yè)自主研發(fā)的算法和策略管理程序，可以在連續(xù)行走狀態(tài)下完成對(duì)幼苗和雜草的識(shí)別、定位、追蹤、測(cè)速、軌跡預(yù)判、打擊、評(píng)估、多模組協(xié)同作業(yè)等任務(wù)。為了更好地適應(yīng)菜畦有起伏不平整的情況、以及不同壟型不同高度位置的除草作業(yè)需求，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套3D打擊模組，可以在30cm的高度差內(nèi)將激光打擊精度控制在1mm以內(nèi)，能夠有效滿足不同高度下的激光作業(yè)。用戶還可以通過調(diào)整裝置來調(diào)節(jié)機(jī)器人的左右輪距、打擊平臺(tái)的高度，以適配不同的作業(yè)壟寬和壟高。據(jù)介紹，該機(jī)器人針對(duì)已適配的蔬菜場(chǎng)景，雜草及關(guān)鍵生長(zhǎng)點(diǎn)識(shí)別率超過97.5%,單壟作業(yè)的情況下，設(shè)計(jì)作業(yè)效率每小時(shí)2畝。未來隨著算法的提升和激光單元方案的優(yōu)化，作業(yè)效率將會(huì)逐步提升。該機(jī)器人支持在大田和連棟大棚等多種農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中作業(yè)，支持自動(dòng)駕駛，支持夜間作業(yè)，將首先應(yīng)用于雞毛菜、上海青、胡蘿卜、茼蒿、菠菜、韭菜等蔬菜的除草、間苗作業(yè)。
圖為茼蒿幼苗期雜草識(shí)別
雜草控制是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，也是增產(chǎn)增收的必要措施，目前主流的除草方式包括人工除草、機(jī)械除草和化學(xué)除草，然而這些方式或成本高效率低，或精度差易傷苗，或者不夠環(huán)保，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專家們一直都在探索新型的除草方式。間苗是指在播種后，當(dāng)作物出苗過密時(shí)，去除部分幼苗，使留下的幼苗有足夠的生長(zhǎng)空間，以便它們能更好地吸收陽(yáng)光、水分和養(yǎng)分，保證作物的健康生長(zhǎng)和合理密植。激光除草間苗是隨著AI技術(shù)發(fā)展起來的一種新型農(nóng)業(yè)方式，在國(guó)外已經(jīng)開始商業(yè)化應(yīng)用。其原理是采用深度學(xué)習(xí)模型識(shí)別雜草和作物，進(jìn)而定位出的幼苗和雜草的生長(zhǎng)關(guān)鍵點(diǎn)的三維坐標(biāo)，利用高能激光破壞目標(biāo)的生長(zhǎng)點(diǎn)組織，通過熱能傳導(dǎo)將目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)部水分瞬時(shí)蒸騰，最終完成對(duì)目標(biāo)的摧毀。該項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)作業(yè)精度高，對(duì)土壤干擾小，非接觸式作業(yè)，對(duì)種植方式適應(yīng)性強(qiáng)，依托對(duì)較小目標(biāo)的識(shí)別能力，可以在目標(biāo)處于幼苗早期的時(shí)候就將其殺死，達(dá)到除草和間苗的目的。除草時(shí)同時(shí)減少雜草在生長(zhǎng)過程中對(duì)于水、肥的爭(zhēng)奪，進(jìn)而有效提高作物的產(chǎn)量，減少水肥浪費(fèi)，降低人工除草成本，擺脫除草劑依賴，保護(hù)土壤生態(tài)，為可持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供高質(zhì)高效的除草方案。蔚藍(lán)引擎科技自2022年開始在上海啟動(dòng)自主研發(fā)，經(jīng)過深度的場(chǎng)景調(diào)研，歷經(jīng)兩年技術(shù)攻關(guān)，攻克了一系列的場(chǎng)景難題和技術(shù)難題。蔚藍(lán)引擎發(fā)布的這臺(tái)多場(chǎng)景激光除草間苗機(jī)器人是國(guó)內(nèi)物理化雜草防除、間苗領(lǐng)域商業(yè)化探索的重大進(jìn)步。據(jù)介紹，蔚藍(lán)引擎正在進(jìn)行天使輪融資，已受邀到廣東、新疆、青海等全國(guó)多地進(jìn)行測(cè)試并獲得多家國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)的采購(gòu)意向。
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