Chasing Innovation Dreams in The Field--Η ερευνητική ομάδα σπουδαστών του πανεπιστημίου Anhui Normal University αναπτύσσει Laser Weeder για να βοηθήσει την αγροτική παραγωγή

Από τις 29 Οκτωβρίου έως τις 2 Νοεμβρίου, στο Πανεπιστήμιο Xi'an Jiaotong, ο 14ος Διαγωνισμός Σχεδίου Επιχειρηματικότητας Φοιτητών του Κολεγίου Qin Chuangyuan China College, Anhui Normal University (εφεξής "An Normal University"), Κολλέγιο Επιστήμης Υπολογιστών και Πληροφοριών ... Το επιστημονικό ερευνητικό έργο της ερευνητικής ομάδας φοιτητών κολεγίου «Grass Shadow Without a Trace», «Grass Shadow Without a Trace--New Single-tailed Scorpion Laser Weeder», κέρδισε το Ασημένιο Βραβείο. Προηγουμένως, το έργο είχε κερδίσει το χρυσό μετάλλιο του 11ου Διαγωνισμού Επιχειρηματικού Σχεδίου Φοιτητών του Πανεπιστημίου Anhui "Challenge Cup - Huaan Securities" και το ασημένιο μετάλλιο του Διαγωνισμού Καινοτομίας των Φοιτητών του Πανεπιστημίου Anhui (2024).
Τα ζιζάνια αποτελούν σημαντικό κίνδυνο στη γεωργική παραγωγή. Αν και το επίπεδο του αγροτικού εκσυγχρονισμού στην Κίνα έχει βελτιωθεί σημαντικά, το πρόβλημα των ζιζανίων εξακολουθεί να μαστίζει τη γεωργική παραγωγή. Η τεχνολογία ελέγχου ζιζανίων με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα της μείωσης της έντασης της αγροτικής εργασίας, της μείωσης της χρήσης ζιζανιοκτόνων κ.λπ., η προοπτική της αγοράς είναι ευρύτερη. «Σκιά χλόης χωρίς ίχνος» η ερευνητική ομάδα φοιτητών πανεπιστημίου διήρκεσε πέντε χρόνια, ώθησε με επιτυχία το μικρό βοτανοκαθαριστή λέιζερ από το εργαστήριο στο χωράφι, για να επιτύχει αποτελεσματικό έλεγχο των ζιζανίων.
Ο Yao Yancheng είναι μεταπτυχιακός φοιτητής επιστήμης και τεχνολογίας υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο Anshi, τάξη του 2021. Τον Μάιο του 2019, όταν ήταν στο δεύτερο έτος των προπτυχιακών σπουδών του στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων στο Πανεπιστήμιο Anshi, ο ίδιος και οι συμμαθητές του δημιούργησαν το "Grass Shadow Without a Trace» επιστημονική ερευνητική ομάδα, η οποία είναι αφιερωμένη στη θεματική μελέτη της τεχνολογίας ζιζανίων με λέιζερ.
"Ενσωματώνουμε το IoT, την τεχνητή νοημοσύνη και τη ρομποτική για να αναπτύξουμε μικρά ρομπότ ζιζανίων με λέιζερ. Αυτό όχι μόνο αξιοποιεί πλήρως τις επαγγελματικές γνώσεις των μαθητών, αλλά ασκεί επίσης την πρακτική τους ικανότητα και την καινοτόμο σκέψη τους." Ο Zhao Chuanxin, ο εκπαιδευτής της ομάδας, είπε. Προκειμένου να οικοδομηθεί μια διεπιστημονική πλατφόρμα έρευνας, ο Zhao Chuanxin κάλεσε ειδικούς και μελετητές από τους τομείς της γεωργικής επιστήμης, της τεχνολογίας αυτοματισμού και της μηχανικής ρομποτικής για να παρέχουν επαγγελματική καθοδήγηση στα μέλη της ομάδας.
Τον Ιούλιο του 2022, η ομάδα ανέπτυξε με επιτυχία την πρώτη γενιά βοτανοφόρων λέιζερ και πραγματοποίησε έρευνα πεδίου στο Anhui, το Jiangxi και το Jiangsu. Κατά τη διάρκεια της ερευνητικής διαδικασίας, τα μέλη της ομάδας διαπίστωσαν ότι η υπάρχουσα τεχνολογία ζιζανίων με λέιζερ έχει προβλήματα όπως μια ενιαία γωνία της κεφαλής λέιζερ, μεγάλο μέγεθος και αδυναμία βοτανίσματος πλήρους κύκλου.
Για το σκοπό αυτό, η ομάδα παρήγαγε με επιτυχία ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό, ευέλικτο και χαμηλού κόστους ζιζανιοκαθαριστή λέιζερ μονής ουράς σκορπιού τον Μάρτιο του 2023, επεκτείνοντας το σετ εκπαίδευσης ζιζανίων, βελτιώνοντας την τεχνολογία σχεδιασμού διαδρομής του βραχίονα βοτανίσματος με βάση τον αλγόριθμο αποικίας μυρμηγκιών, κατασκευάζοντας το βοηθητικό μοντέλο διέλευσης εμποδίου τροχού και ανάπτυξη της τεχνολογίας αναγνώρισης και εντοπισμού βελτιωμένης διόφθαλμης όρασης με ανίχνευση συγχωνευμένης σιλουέτας. Η ομάδα το τοποθέτησε ως αστάρι ζιζανίων λέιζερ δεύτερης γενιάς.
Προκειμένου να επαληθευτεί η προσαρμοστικότητα του προϊόντος πρώτης γενιάς weeder λέιζερ δεύτερης γενιάς σε περιβάλλοντα πραγματικού κόσμου, η ομάδα αποφάσισε να πραγματοποιήσει την πρώτη της δοκιμή πεδίου σε μια βάση τσαγιού στο Yuexi, στην επαρχία Anhui. Η δοκιμή διαπίστωσε ότι το μηχάνημα ζιζανίων μπορεί να λειτουργήσει σταθερά μόνο σε καλές καιρικές συνθήκες και μόλις συναντήσει άνεμο, το μηχάνημα θα έχει σφάλματα τοποθέτησης.
Το μέλος της ομάδας Liu Yuhang είπε: "Σε απάντηση σε αυτό το πρόβλημα, κάναμε αλγοριθμικές βελτιώσεις στην επακόλουθη έρευνα και ανάπτυξη, προσθέσαμε έναν μηχανισμό ανάδρασης και πραγματοποιήσαμε επεξεργασία βελτίωσης δεδομένων εικόνας για να προσδιορίσουμε πιο σημαντικά βάρη χαρακτηριστικών και να βελτιώσουμε την ακρίβεια της αναγνώρισης μοντέλου."
Τον Σεπτέμβριο του 2023, το βελτιωμένο μηχάνημα έλυσε με επιτυχία το πρόβλημα του σφάλματος τοποθέτησης σε επόμενες δοκιμές και η ομάδα πούλησε με επιτυχία την πρώτη μονάδα. Αυτήν τη στιγμή, το βοτανοκαθαριστή λέιζερ βρίσκεται σε σταθερή λειτουργία για περισσότερες από 1,000 ώρες και έχει μεταφερθεί με επιτυχία από το εργαστήριο στο χωράφι.
Ο Γιαν Σινγκσίνγκ, αρχηγός της ερευνητικής ομάδας του κολεγίου «σκιά χλόης χωρίς ίχνος» και φοιτητής του 2022 Μηχανικός Διαδικτύου των Πραγμάτων στο Πανεπιστήμιο Anshi, είπε: «Σε πέντε χρόνια, επισκεφτήκαμε οκτώ γεωργικές επιχειρήσεις, μπήκαμε σε 32 σπίτια αγροτών. πραγματοποίησε δεκάδες χιλιάδες εκπαιδεύσεις μοντέλων, απέκτησε 11 διπλώματα ευρεσιτεχνίας και πνευματικά δικαιώματα λογισμικού και δημοσίευσε επτά εργασίες και δημοσίευσε 7 εργασίες.
Πώς το λέιζερ weeder δεύτερης γενιάς έφερε αλλαγές στη γεωργική παραγωγή; Τα μέλη της ομάδας πραγματοποίησαν μια συγκριτική δοκιμή στη φυτεία Jiangshan στην πόλη Gao Tai, στην κομητεία Funan, στην επαρχία Anhui. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ζιζανιοκτόνα, η περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά της καλλιέργειας ενισχύθηκε κατά σχεδόν 8% με το ζιζανιοκτόνο λέιζερ, ενώ ο ρυθμός των ατυχημάτων με τα βοτάνια μειώθηκε και η απόδοση 10 στρεμμάτων πράσινου της Σαγκάης αυξήθηκε κατά 10%. Προς το παρόν, η ομάδα "σκιά χλόης χωρίς ίχνος" και επτά επιχειρήσεις στην επαρχία Ανχούι υπέγραψαν σύμβαση υπηρεσιών ελέγχου ζιζανίων και συμβάσεις προμήθειας προϊόντων, συνολικού ύψους άνω του 1 εκατομμυρίου γιουάν. Επιπλέον, η ομάδα έχει ουσιαστικά πραγματοποιήσει τον επιτυχημένο μετασχηματισμό και τη μαζική παραγωγή αποτελεσμάτων επιστημονικής έρευνας σε συνεργασία με εργοστάσια μεταποίησης.
«Στο μέλλον, ελπίζω ότι τα μέλη της ομάδας θα συνεχίσουν να προωθούν το πνεύμα της καινοτομίας και να εφαρμόζουν όσα έμαθαν στην πρακτική εργασία». είπε ο Zhao Chuanxin.