中新教育丨安徽師范大學團隊為高效除草提供新方案

中新網合肥10月21日電 (成明霞 李家榕)安徽師范大學計算機與信息學院“草影無蹤”團隊近日正在全力備戰第十四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽決賽。此前，該團隊的《草影無蹤——新型單尾蝎式激光除草機》項目已獲第十一屆“挑戰杯·華安證券”安徽省大學生創業計劃競賽金獎以及安徽省大學生創新大賽(2024)銀獎。

據介紹，該團隊耗時5年，走遍8省25市，深入走訪農業企業，走進農民家中，在萬余次模型訓練、千余篇論文積累、六萬行代碼的基礎上，讓小型激光除草機從實驗室走向田間地頭，助力高效除草。

團隊成員初次在蔬菜地里運行樣機。安徽師大供圖

探尋破除難題的新農路

“我是農民的孩子，從小看著老一輩親手拔去雜草，十分辛苦勞累且效率很低。在一次項目組會上，我了解到激光的種種功能，于是我便思考是否可以加大激光功率，以達到除雜草目的。”談及項目靈感來源，“草影無蹤”團隊隊長閆星星說。

激光除草技術作為一項新技術，具有降低農業勞動強度、減少除草劑使用等優點，市場前景較為廣闊。“考慮到專業特點，我們選擇融合物聯網、人工智能和機器人技術為一體的小型激光除草機器人項目入手，充分結合學生們的專業知識，鍛煉他們的實踐能力和創新精神。”團隊指導老師趙傳信介紹道。為填補學生在特定領域的知識空白，指導教師主動構建跨學科研究平臺，邀請來自農業科學、自動化技術、機器人工程等領域的專家學者，為學生提供專業指導。

基于這一背景，團隊成員展開適用于小型經濟組織的輕型激光除草機的實地調查和試點工作，并將實地調研范圍擴大到以安徽為中心的周邊省份，開啟以江西、江蘇等為代表的8省調研之旅。

團隊成員在茶園了解茶葉生長情況。安徽師大供圖

力求解決痛點的最優解

在調研中，該團隊發現現有激光除草技術存在著除草場景單一，地形適應性差，作物誤除率高等痛點。為解決這些痛點，團隊通過擴大雜草作物訓練集，改進基于蟻群算法的除草臂路徑規劃技術、搭建輔助輪越障模型、研發融合輪廓檢測的雙目視覺增強識別定位技術，生產出高效、靈活、低成本的單尾蝎式激光除草機。

生產出的除草機能否適應現實環境，答案要在田間地頭尋找。為此，該團隊來到阜陽天星中藥材種植基地進行首次試點實驗，成員欣喜于除草機的穩定運行時，一陣大風讓機器難以準確定位被吹得東倒西歪的雜草。“團隊第一次進行產品驗證就遇到環境干擾導致的定位誤差問題。在之后的研究中，我們改進算法，增加了反饋機制。保證了設備在‘風吹草動’時也能正常工作。”團隊成員劉宇航說，此次試驗還成功解決了因農殘過高而降低中草藥藥性的問題。

歷經五年探索、三代更迭，激光除草機的穩定運行，并逐步走出實驗室走向田間地頭，目前已與相關合作社簽訂意向合作協議以及除草服務合同和產品采購合同。預計使農產品質量提升約40%，使農藥使用量減少約30%，產品未來市場前景看好。

共筑“新農人”的創新夢

科研路上充滿未知和挑戰，靈感枯竭、時間緊迫、驗證失敗乃是家常便飯。對于團隊中唯一的大二成員來說，理論知識和比賽經驗都較為薄弱，團隊成員曹俊豪說：“團隊的氛圍很好，隊員們有新的想法都會一起討論，在前輩們的帶領下，我也收獲了很多寶貴的調研經驗。”

“我印象最深的是我們步行到試點地的六里路，那一路上我們說說笑笑，討論著產品的成功和未來發展，竟然覺得一點也不累。”隊員袁心茹笑道。

“對于未來，我希望他們能夠繼續發揮創新精神，將所學知識運用到實際工作中。我相信，隨著項目的逐步落實，將為我國農業生產助效力。”團隊指導老師趙傳信說出了他的期待。(完)

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