Mengejar Impian Inovasi di Lapangan--Tim Peneliti Mahasiswa Anhui Normal University Mengembangkan Laser Weeder Untuk Membantu Produksi Pertanian

Dari tanggal 29 Oktober hingga 2 November, di Universitas Xi'an Jiaotong, Kompetisi Rencana Kewirausahaan Mahasiswa Qin Chuangyuan China College "Piala Tantangan" ke-14, Universitas Normal Anhui (selanjutnya disebut sebagai "Universitas Normal"), Sekolah Tinggi Ilmu Komputer dan Informasi ... Proyek penelitian ilmiah dari tim peneliti mahasiswa "Bayangan Rumput Tanpa Jejak", "Bayangan Rumput Tanpa Jejak--Weeder Laser Kalajengking Ekor Tunggal Baru", memenangkan Perak Hadiah. Sebelumnya, proyek ini telah memenangkan medali emas Kompetisi Rencana Kewirausahaan Mahasiswa Universitas Anhui "Piala Tantangan - Huaan Securities" ke-11 dan medali perak Kompetisi Inovasi Mahasiswa Universitas Anhui (2024).
Gulma merupakan bahaya utama dalam produksi pertanian. Meskipun tingkat modernisasi pertanian di Tiongkok telah meningkat pesat, masalah gulma masih mengganggu produksi pertanian. Teknologi pengendalian gulma laser memiliki keunggulan dalam mengurangi intensitas tenaga kerja pertanian, mengurangi penggunaan herbisida, dll, prospek pasar lebih luas. Tim peneliti mahasiswa "Bayangan rumput tanpa jejak" yang bertahan selama lima tahun, berhasil mendorong laser weeder kecil dari laboratorium ke lapangan, untuk mencapai pengendalian gulma yang efisien.
Yao Yancheng adalah mahasiswa pascasarjana ilmu komputer dan teknologi di Universitas Anshi, angkatan 2021.Pada Mei 2019, ketika ia berada di tahun kedua studi sarjana Internet of Things di Universitas Anshi, ia dan teman-teman sekelasnya mendirikan "Rumput Tim peneliti ilmiah Shadow Without a Trace", yang didedikasikan untuk studi tematik teknologi penyiangan laser.
"Kami mengintegrasikan IoT, kecerdasan buatan, dan robotika untuk mengembangkan robot penyiangan laser kecil. Hal ini tidak hanya memanfaatkan sepenuhnya pengetahuan profesional siswa, namun juga melatih kemampuan praktis dan pemikiran inovatif mereka." Zhao Chuanxin, instruktur tim, berkata. Untuk membangun platform penelitian interdisipliner, Zhao Chuanxin mengundang para ahli dan cendekiawan dari bidang ilmu pertanian, teknologi otomasi, dan teknik robotika untuk memberikan bimbingan profesional kepada anggota tim.
Pada Juli 2022, tim berhasil mengembangkan laser weeder generasi pertama dan melakukan penelitian lapangan di Anhui, Jiangxi, dan Jiangsu. Selama proses penelitian, anggota tim menemukan bahwa teknologi penyiangan laser yang ada memiliki masalah seperti kepala laser memiliki sudut tunggal, ukuran besar, dan ketidakmampuan melakukan penyiangan dalam siklus penuh.
Untuk mencapai tujuan ini, tim berhasil memproduksi alat penyiang laser kalajengking ekor tunggal yang sangat efisien, fleksibel, dan berbiaya rendah pada bulan Maret 2023 dengan memperluas set pelatihan tanaman gulma, meningkatkan teknologi perencanaan jalur lengan penyiangan berdasarkan algoritma koloni semut, membangun sistem model penyeberangan rintangan roda tambahan, dan mengembangkan teknologi pengenalan dan lokalisasi yang ditingkatkan penglihatan binokular dengan deteksi siluet menyatu. Tim memposisikannya sebagai laser weeder primer generasi kedua.
Untuk memverifikasi kemampuan adaptasi produk laser weeder generasi pertama di lingkungan dunia nyata, tim memutuskan untuk melakukan uji lapangan pertamanya di pangkalan teh di Yuexi, Provinsi Anhui. Pengujian menemukan bahwa mesin penyiangan hanya dapat beroperasi secara stabil dalam kondisi cuaca yang baik, dan jika menghadapi cuaca berangin, mesin akan mengalami kesalahan posisi.
Anggota tim Liu Yuhang berkata, "Sebagai respons terhadap masalah ini, kami melakukan perbaikan algoritmik dalam penelitian dan pengembangan selanjutnya, menambahkan mekanisme umpan balik, dan melakukan pemrosesan peningkatan data gambar untuk menentukan bobot fitur yang lebih penting dan meningkatkan akurasi pengenalan model."
Pada bulan September 2023, mesin yang ditingkatkan berhasil memecahkan masalah kesalahan penentuan posisi pada uji coba berikutnya, dan tim berhasil menjual unit pertama. Saat ini, laser weeder telah beroperasi dengan stabil selama lebih dari 1,000 jam dan telah berhasil dipindahkan dari laboratorium ke lapangan.
Yan Xingxing, kapten tim peneliti perguruan tinggi "bayangan rumput tanpa jejak" dan mahasiswa jurusan teknik Internet of Things pada tahun 2022 di Universitas Anshi, mengatakan, "Dalam lima tahun, kami telah mengunjungi delapan perusahaan pertanian, mengunjungi 32 rumah petani, melakukan puluhan ribu pelatihan model, memperoleh 11 paten dan hak cipta perangkat lunak, dan menerbitkan tujuh makalah, dan menerbitkan 7 makalah.
Bagaimana laser weeder generasi kedua membawa perubahan pada produksi pertanian? Anggota tim melakukan uji perbandingan di Perkebunan Jiangshan di Kotapraja Gao Tai, Kabupaten Funan, Provinsi Anhui. Hasilnya menunjukkan bahwa dibandingkan dengan herbisida tradisional, kandungan nutrisi tanaman meningkat hampir 8% dengan laser weeder, sementara tingkat kesalahan penyiangan berkurang, dan hasil 10 hektar lahan hijau Shanghai meningkat sebesar 10%. Saat ini, tim "bayangan rumput tanpa jejak" dan tujuh perusahaan di Provinsi Anhui menandatangani kontrak layanan pengendalian gulma dan kontrak pengadaan produk, dengan total total lebih dari 1 juta yuan. Selain itu, tim pada dasarnya telah mewujudkan keberhasilan transformasi dan produksi massal hasil penelitian ilmiah melalui kerja sama dengan pabrik pengolahan.
“Kedepannya saya berharap anggota tim terus meneruskan semangat inovasi dan menerapkan apa yang telah dipelajari dalam kerja praktek.” kata Zhao Chuanxin.