機器人“農(nong) 民”來了！在上海寶山區一間有機蔬菜大棚裏，一台寬1.7米、高1.4米的智能除草機器人正靈活穿梭在田壟間：它無需人工操控，毫秒間就能自動識別並鎖定雜草，激光瞬時射出，雜草應聲化灰……由於(yu) 整個(ge) 過程純物理操作，無農(nong) 藥殘留，不僅(jin) 解決(jue) 了人工除草慢和傳(chuan) 統機械除草糙的短板，更可破解化學除草汙染重的生態難題。這就是由上海大學機電工程與(yu) 自動化學院苗中華教授團隊最新自主研發的智能激光除草機器人。

目前，第一台樣機正在寶山、嘉定的100多畝(mu) 蔬菜基地開展試驗與(yu) 示範應用。“讓機器人替農(nong) 民‘彎腰’，為(wei) 大地‘減負’。”團隊骨幹成員何創新副教授接受采訪時表示，未來將把更多智能技術引入農(nong) 田，為(wei) 有機種植提供智能化解決(jue) 方案。

智能“秒殺”雜草，解決(jue) “無機可用”

在上海，本地的有機蔬菜多依賴大棚種植，在不使用化學除草劑時，無論是人工除草，還是傳(chuan) 統機械除草，都存在不足。

舉(ju) 例來說。在大棚高溫高濕的環境下，一名農(nong) 戶每天最多隻能完成一畝(mu) 地的除草任務。因為(wei) 人工除草效率低、耗體(ti) 力。相比之下，機械除草看似效率高，但操作時容易傷(shang) 苗、且使用受限。何創新解釋說，傳(chuan) 統機械除草機雖然動作快，但精準度不足，它們(men) 更適合玉米這類間距寬、分布規整的作物，但對菠菜、茼蒿等常見的撒播類蔬菜來說，由於(yu) 這些菜苗和雜草長得差不多，除草機分辨不出，隻能“一刀切”，在除草的時候經常連菜帶苗一起鏟掉了。

還有一個(ge) 應用局限是：傳(chuan) 統除草機一般適用於(yu) 大麵積、行種的作物，無法在溫室大棚使用。因此，目前的大棚除草“無機可用”。

針對這些痛點，團隊融合AI大模型、視覺識別、高能激光、無人駕駛等技術，以純物理方式實現“識別-定位-清除”一體(ti) 化智能作業(ye) ，雜草識別率已達95%以上，平均1秒即可徹底殺死雜草，實現了“秒殺”。

回顧整個(ge) 研發過程，何創新告訴記者，首要解決(jue) 的難題就是除草機作物、雜草不分的問題。為(wei) 此，團隊自建百萬(wan) 級圖像數據集，建立了作物與(yu) 雜草視覺感知大模型，通過AI算法捕捉雜草與(yu) 作物的細微差異，並進行輕量化部署，將“識別-定位”壓縮至20毫秒內(nei) 。“激光打擊必須精準落在雜草的生長點上，如果打偏了，落在雜草的葉子上，就不能完全殺滅雜草了。”由此，設備已做到每秒可處理50次識別請求，從(cong) 而實現“邊走邊打”的動態作業(ye) 。

此外，機器人“農(nong) 民”還搭載5組激光-視覺模塊化作業(ye) 單元，一秒可清除5至10顆雜草。何創新介紹，團隊還通過多傳(chuan) 感器定位，把激光發射點誤差控製在毫米級，即便作物苗長歪也能精準避開，作物損失率低於(yu) 1%。

國產(chan) 化設備，售價(jia) 有望降一半

“農(nong) 業(ye) 機器人不是實驗室裏的‘花架子’，得跟著田間需求走。”團隊多年深耕農(nong) 業(ye) 機器人研發，擁有機械、控製、算法等多學科專(zhuan) 業(ye) 人才。在躬身實踐中，團隊把實用主義(yi) 刻進技術細節裏。針對蔬菜大棚壟麵1.2米的標準寬度，機器人設計為(wei) 寬1.7米，恰好能橫跨兩(liang) 條溝之間，輪距還能靈活調節，適配不同大棚的種植布局；考慮到大棚內(nei) 光照不足，團隊加裝主動補光係統與(yu) 自適應成像控製技術，讓機器人擺脫光照限製，實現24小時全天候作業(ye) 。

自主研發也帶來了巨大的成本優(you) 勢。“國外同類型的設備一台售價(jia) 100多萬(wan) 美元，普通種植戶根本買(mai) 不起。”何創新透露，未來國產(chan) 化設備價(jia) 格有望降低至少一半。

技術迭代仍在繼續。眼下，團隊正努力提升識別精度，優(you) 化激光器布局，考慮將設備做得更小巧，同時完善自動修正係統，確保機器人連續工作無誤差。

“農(nong) 業(ye) 的未來，一定是智能化與(yu) 綠色化的結合。”何創新說。