中国推出了一款被誉为“全球首款”的激光棉花顶端修剪机,这款自主机器人将在棉花种植的机械化进程中迈出重要一步。
这款机器由新疆大学与EAVision机器人技术公司联合开发,利用激光、激光雷达和人工智能等技术,比人力或传统机械更加高效和精准。
EAVision是一家中国公司,目前正将其农业无人机产品出口至包括日本、土耳其、巴西、印度尼西亚和泰国等多个国家。
根据研发团队的介绍,棉花顶端修剪目前仍是农作周期中唯一无法完全实现自动化的关键环节。该机器目前正在中国最大棉花生产区新疆昌吉进行田间测试。
棉花顶端修剪是去除植物顶端花蕾的过程,这有助于将养分重新引导至植物的侧枝,以避免植物继续生长过高。
频繁进行此操作能增加棉花蕾的数量,提高产量。然而,人工采摘不仅劳动强度大,人力在操作过程中往往会错过花蕾或者损伤植物。
此外,顶端修剪的工作只能在光线最好的白天进行。为了克服这些问题,这款新机器人运用高能蓝激光,不接触植物地将顶端花蕾气化。
这种精确且有效的方法有助于减少植物的压力和损伤。这台机器人还使用激光雷达和机器视觉,帮助提高对顶端花蕾的检测率,达到98.9%。
令人惊讶的是,该机器在植物受到风吹摇动时仍可成功工作。在测试中,设备成功完成顶端修剪的概率超过82%。
作为一款自主机器人,该设备每小时能处理0.4到0.53公顷的棉花面积,速度大约是人工的10倍。
机器人在操作过程中不使用任何化学物质,如除草剂,可以不分昼夜,且不受天气影响继续工作。
这台机器的研发历时三年,团队在研究期间整合了传感器技术、机器视觉和激光控制,以确保设备适应新疆的密集种植模式,确保在动态环境中的稳定性。
“与机械或化学顶端修剪相比,激光修剪能够减少植物压力,消除除草剂的使用,并实现全天候作业。”新疆大学的周建平表示,他是科研团队的负责人。
这款机器有潜力改造中国乃至全球的棉花种植业。为此,它也可以为水稻、大豆等作物的智能种植创新提供蓝图。
新疆农大裴新敏表示:“激光顶端修剪机器的成功研发与应用,标志着中国棉花生产即将实现真正的全机械化。”
他补充道:“这充分展示了人工智能在智能农业中的赋能作用,不仅推动了新疆棉花产业的升级,也为全球农业提供了可复制和可扩展的技术模式。”
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