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7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)，伴隨著“嗡嗡”聲，一個(gè)身形矯健的“鋼鐵農(nóng)夫”正忙著為棉花“摘帽”。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機(jī)器人正在工作。新疆大學(xué)供圖

當(dāng)天，由新疆大學(xué)聯(lián)合新疆極目機(jī)器人科技有限公司打造的棉花激光打頂機(jī)器人宣布研制成功。經(jīng)自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村機(jī)械化發(fā)展中心論證，全球首款棉花激光打頂機(jī)器人正式亮相，標(biāo)志著棉花打頂這項(xiàng)關(guān)鍵農(nóng)活邁入高科技時(shí)代。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機(jī)器人正在工作。新疆大學(xué)供圖

作為行業(yè)首款搭載固態(tài)激光雷達(dá)的棉花打頂機(jī)器人，該產(chǎn)品集成了領(lǐng)先的激光雷達(dá)和視覺融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航精度與環(huán)境適應(yīng)能力的重大突破，將棉花打頂機(jī)器人技術(shù)推向新高度。

新疆大學(xué)周建平教授團(tuán)隊(duì)在智能農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域深耕多年，對(duì)棉花生長特性、打頂需求等有著深入了解。這款機(jī)器人的誕生，歷經(jīng)3年研究。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)與探索，綜合利用傳感器、機(jī)器視覺、激光控制技術(shù)等前沿科技，結(jié)合新疆特有的“一膜六行”種植模式，成功研制出了這款能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下田間作業(yè)場景的棉花激光打頂機(jī)器人。

經(jīng)過多次田間測試，目前，該激光打頂機(jī)器人棉花頂芽識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)98.9% ，傷苗率小于3%，打頂合格率達(dá)到82%以上，其核心指標(biāo)仍有較大迭代提升空間。全部功能實(shí)現(xiàn)后作業(yè)效率可達(dá)每小時(shí)6至8畝，是人工作業(yè)效率的10倍以上。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機(jī)器人通過搭載的大功率藍(lán)光激光器產(chǎn)生的高溫精準(zhǔn)灼燒滅活棉花頂芽。新疆大學(xué)供圖

“這項(xiàng)技術(shù)的核心在于機(jī)器人能盯住移動(dòng)的目標(biāo)并精準(zhǔn)出手，避免了傳統(tǒng)打頂方式中可能出現(xiàn)的漏打、誤打現(xiàn)象?！敝芙ㄆ浇淌诮忉尩馈＿@有多難？他比喻就像用移動(dòng)的槍打移動(dòng)的靶。棉花頂尖高低不一，機(jī)器人工作時(shí)的氣流還會(huì)讓棉株晃動(dòng)。但這款機(jī)器人裝備了“智能眼”，能快速準(zhǔn)確地找到每一株棉花的頂尖位置。同時(shí)，通過搭載的大功率藍(lán)光激光器瞬間產(chǎn)生的高溫精準(zhǔn)灼燒滅活棉花頂芽，這樣就能有效打破棉花植株頂端生長優(yōu)勢?，讓營養(yǎng)集中供給側(cè)枝棉桃，促進(jìn)棉花豐產(chǎn)。

棉花經(jīng)過激光打頂后的效果。新疆大學(xué)供圖

據(jù)了解，與傳統(tǒng)的機(jī)械切割、化學(xué)打頂?shù)确绞较啾?，激光打頂具有非接觸、無損傷優(yōu)勢，大大降低了對(duì)棉花植株其他部位的傷害，減少了環(huán)境污染，且在白天夜間均能作業(yè)。

“棉花打頂一直是棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化鏈條上最后一塊‘硬骨頭’?！鄙罡r(nóng)業(yè)機(jī)械研究多年的自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村機(jī)械化發(fā)展中心研究員裴新民指出，“這款全球首創(chuàng)的棉花激光打頂機(jī)器人的誕生和應(yīng)用，意味著我國棉花生產(chǎn)即將實(shí)現(xiàn)真正的全程機(jī)械化！”

裴新民認(rèn)為，該成果是人工智能賦能智慧農(nóng)業(yè)、服務(wù)智慧農(nóng)機(jī)的重大突破。其創(chuàng)新應(yīng)用不僅推動(dòng)了新疆棉花產(chǎn)業(yè)升級(jí)，更作為標(biāo)桿性案例，為智慧農(nóng)業(yè)提供了可復(fù)用的技術(shù)范式，加速農(nóng)業(yè)智能化進(jìn)程。

(記者 趙西婭)