除草是一件單調(diào)且高強(qiáng)度的工作，更別說是為上千畝地進(jìn)行除草。日前，嘉定科技企業(yè)蔚藍(lán)引擎（上海）科技有限公司通過人工智能和激光技術(shù)融合，成功研制出激光除草AI機(jī)器人，跟著小嘉一起來看看↓

機(jī)器人“下場(chǎng)”，亞毫米級(jí)的“精準(zhǔn)打擊”

每年三四月，是外岡鎮(zhèn)田間除草的關(guān)鍵期，但千畝級(jí)的作業(yè)體量與有限的人力間形成的矛盾，長(zhǎng)期困擾著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體?！拔覀冎腔坜r(nóng)場(chǎng)的核心作業(yè)區(qū)達(dá)1600畝，除草作業(yè)長(zhǎng)期以來依靠傳統(tǒng)模式，作業(yè)效率難以匹配規(guī)?；N植的需求?！鄙虾Ｍ鈱r(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社農(nóng)機(jī)負(fù)責(zé)人孫佳赟說。

為此，合作社與“蔚藍(lán)引擎”合作，在外岡鎮(zhèn)試點(diǎn)使用激光除草機(jī)器人。據(jù)介紹，這款名為“光耘”的激光除草AI機(jī)器人，雖非人形作業(yè)設(shè)備，但其作業(yè)效率與精度卻遠(yuǎn)超傳統(tǒng)人工。

“蔚藍(lán)引擎”團(tuán)隊(duì)為其搭載了完全自主研發(fā)的AI視覺系統(tǒng)，它基于深度學(xué)習(xí)模型，和集成單目視覺的光學(xué)激光模組，可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的雜草識(shí)別與定位，確保激光打擊精度達(dá)到亞毫米級(jí)。簡(jiǎn)單地說，設(shè)備通過高能激光可以精準(zhǔn)照射雜草生長(zhǎng)的核心部位，用熱效應(yīng)徹底破壞雜草的再生能力。

據(jù)了解，整個(gè)作業(yè)過程采用非接觸式模式，全程不擾動(dòng)土壤表層結(jié)構(gòu)，既能避免傳統(tǒng)機(jī)械除草對(duì)農(nóng)作物根系的損傷，也能從根源上杜絕化學(xué)除草劑對(duì)土壤微生物群落的破壞，為農(nóng)田生態(tài)保護(hù)提供全新的技術(shù)路徑。

從實(shí)驗(yàn)室到田埂，用場(chǎng)景倒逼技術(shù)

公司首席軟件開發(fā)工程師徐儉偉至今仍清晰記得第一次田間測(cè)試的場(chǎng)景。從標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室到復(fù)雜多變的真實(shí)農(nóng)田，團(tuán)隊(duì)遭遇了始料未及的挑戰(zhàn)——如機(jī)器人的激光功率控制不夠精準(zhǔn)，識(shí)別算法在強(qiáng)光干擾下偶爾會(huì)出現(xiàn)判斷失準(zhǔn)的情況。

“實(shí)驗(yàn)室里的環(huán)境太理想了，根本模擬不了真實(shí)農(nóng)田的復(fù)雜情況?！?徐儉偉說，真實(shí)的田間測(cè)試，讓團(tuán)隊(duì)確立“場(chǎng)景倒逼技術(shù)”的研發(fā)準(zhǔn)則。

“我們不再是把實(shí)驗(yàn)室的完美參數(shù)直接搬到田里，而是讓農(nóng)田的復(fù)雜環(huán)境成為技術(shù)迭代的起點(diǎn)?！毙靸€偉解釋，“自然生長(zhǎng)的雜草生長(zhǎng)姿態(tài)各異，有的橫臥、有的直立，葉片形態(tài)更是千差萬(wàn)別。只有在真實(shí)田間，我們才能采集到如此豐富的樣本數(shù)據(jù)。而嘉定區(qū)為我們提供的這個(gè)真實(shí)測(cè)試環(huán)境，讓我們的技術(shù)研發(fā)能更貼近實(shí)際的市場(chǎng)需求?！?/p>

每畝次的作業(yè)成本將逐步下探到30元區(qū)間

在成本效益層面，激光除草技術(shù)正在重構(gòu)傳統(tǒng)除草作業(yè)的經(jīng)濟(jì)模型。孫佳赟介紹，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植中，化學(xué)除草與人工拔草結(jié)合的模式，綜合作業(yè)成本約為每畝90元。而激光除草方案，在經(jīng)濟(jì)作物領(lǐng)域已展現(xiàn)出綜合優(yōu)勢(shì)，同時(shí)未使用化學(xué)除草劑的地塊，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)也得到明顯改善。

“目前我們通過算法架構(gòu)的深度優(yōu)化，使得這一代方案比前一代，邊緣算力的成本已經(jīng)可以降低約70%，整機(jī)重量下降25%?！蔽邓{(lán)引擎創(chuàng)始人趙志武介紹，這一系列優(yōu)化將推動(dòng)每畝次的作業(yè)成本逐步下探到30元區(qū)間。

這一成本與性能的雙重優(yōu)勢(shì)，也讓產(chǎn)品獲得了國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可?！敖?，我們的客戶對(duì)于整個(gè)投資回報(bào)模型中的數(shù)據(jù)和結(jié)果都非常認(rèn)可，不少歐洲的意向客戶都是主動(dòng)找到我們的?！?趙志武表示說。

“農(nóng)業(yè)是個(gè)慢節(jié)奏的產(chǎn)業(yè)，卻深刻影響著生態(tài)環(huán)境和我們的身體健康。”趙志武坦言，團(tuán)隊(duì)也清晰地看到，大量農(nóng)戶對(duì)于除草劑替代方案的迫切需求?！稗r(nóng)業(yè)一定朝著更可持續(xù)的方向發(fā)展，除草作業(yè)技術(shù)也一定朝著更高精度、對(duì)土壤生態(tài)無(wú)干擾的方向去演進(jìn)?！?在趙志武看來，激光除草不是一場(chǎng)科幻表演，農(nóng)業(yè)裝備的價(jià)值，最終要體現(xiàn)在畝均成本的下降和土地肥力的持續(xù)保持上，而這正是團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持的研發(fā)方向。

撰稿：李華成

編輯：倪丹丹

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