在全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的背景下,智慧农业、绿色农业正成为农业现代化发展的重要方向。聚焦农业生产中长期存在的除草效率不高、人工成本攀升、化学除草污染较大等现实难题,由郑乐带领的东北农业大学青年团队积极开展关键技术攻关,研发出“循野光镰”智能激光除草机器人,以智能识别、精准打击和绿色防控为核心,为现代农业装备创新发展提供了新思路。

近年来,国家持续加大对智慧农业、智能农机和绿色农业发展的支持力度。相关政策的出台,为农业智能化、绿色化转型进一步指明了方向。激光除草作为一种“零农药、低污染”的物理除草方式,契合农药减量、生态保护和低碳发展的现实需求,也为破解传统除草方式痛点提供了新的技术路径。

据了解,“循野光镰”智能激光除草机器人围绕田间杂草精准识别、激光定点灭活和复杂地形稳定作业等关键问题展开研发,集成多模态感知系统、激光发射系统、水冷系统、电控系统等核心模块,形成“感知—决策—执行”全流程协同作业能力。设备可面向复杂农田环境开展自主作业,在提升除草精度的同时,降低对作物和土壤环境的影响,展现出较强的智能化、精细化作业特点。

在技术创新方面,团队针对田间自然环境下杂草动态识别与定位难、激光能量分布不均、复杂位姿条件下作业精度下降等问题持续攻关。一方面,通过搭建专属田间杂草图像数据库,开发基于时空特征融合的动态杂草目标识别与定位算法,不断提升识别精度与响应能力;另一方面,围绕激光光斑整形与能量调控开展研究,提高激光能量分布均匀性,增强激光对目标杂草的作用效果。同时,项目还通过多源信息融合与自适应控制方法,提升设备在复杂场景下的稳定性和精准性。

从研发历程看,该项目坚持问题导向和应用导向,围绕田间真实需求开展实地走访和技术梳理,逐步明确研发方向,并先后完成基础研发、算法优化、系统集成、硬件开发与组装等工作。随后,团队进一步在玉米、水稻田等真实场景中开展实地测试,对设备连续作业能力、效率和成本控制进行验证,推动技术由实验验证向应用验证不断迈进。

在成果转化方面,项目已进入市场化准备阶段。相关材料显示,团队目前正持续优化产品成本结构,已申请6项发明专利、登记1项软件著作权,并与多家农场达成试点合作,制定后续推广方案。这表明,相关技术成果正在从实验室研发加快走向农业生产实际,具备进一步推广应用的现实基础。

      值得关注的是,项目研发不仅着眼于提升农业生产效率,也注重生态环境保护与可持续发展。相关材料显示,该项目以“零农药、零污染”作业模式为方向,强调全流程低碳减排与生态友好,致力于改善土壤和水源环境,推动农业绿色转型。与此同时,项目还希望通过技术升级、产业链协同和农业服务模式创新,助力农业增效、农民增收,为乡村绿色振兴注入新动能。

高校是科技创新的重要阵地,青年人才是推动农业科技进步的重要力量。东北农业大学青年团队立足国家战略需求和农业生产实际,将机械设计、智能控制、视觉算法、农艺适配等多学科知识有机融合,推动智能农机装备研发不断取得新进展。下一步,团队将继续围绕智慧农业场景需求,推动产品迭代升级,进一步提升装备适应性、稳定性和应用广度,让先进科技更好走进田间地头、服务农业生产。

从“会种地”到“慧种地”,科技正在重塑现代农业的生产方式。智能激光除草机器人等一批面向绿色、高效、精准方向的农业科技成果持续涌现,不仅体现了高校科技创新服务国家战略的责任担当,也展现出我国智慧农业发展不断向纵深推进的蓬勃活力。随着更多新技术、新装备加快落地应用,农业现代化建设将不断积蓄新动能,为全面推进乡村振兴提供更加坚实的科技支撑。