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芯禾智造—首创智慧农田除草卫士

作品简介:

本团队所研发“智慧除草机器人”以高精度自主导航技术、地形补偿技术、Yolo v5 +AI识别除草技术、植物生长监测技术、北斗、5G等多种先进技术为基础,旨在实现农业现代化、精细化、智能化、数据化,高效除草,增产增收,完成对植物的高效养护。 该机器人可在作业过程中自主规划路径,利用Yolo v5技术检测识别杂草,再通过AI控制除草刀具将杂草根部铲断的方法来除掉杂草。相比传统除草方式除草效率和精度得到极大提高,可节约大量劳动力,推进农业无人化进程。同时机器人搭载农业高光谱仪,通过光谱成像获取每一株植株的生长情况,结合植物生长监测系统进行农业大数据化分析得出解决方案,实现精细化耕作,提高农业产量与品质。

主要创新点:

“智慧除草机器人”通过高精度自主导航系统和Yolov5+AI识别除草技术相结合实现自动除草,杂草识别率高达98.5%,工作效率为4-6亩/h,相比传统除草方式除草效率和精度得到了极大提高。 机器人采用油电混合驱动技术,电力充足时由蓄电池作为驱动电机能量来源,高效利用能源,降低污染。馈电时由机器人车身搭载发电机对进行电池进行充电,提升续航能力。此外机器人搭载地形补偿技术,可在丘陵,山地等崎岖地形工作,适应不同工作环境。

技术关键和主要技术指标:

“智慧除草机器人”主要以高精度自主导航技术、Yolo v5 +AI识别除草技术、植物生长监测技术、地形补偿技术、5G等多种先进技术为基础。Yolo v5 +AI识别除草技术通过机器人底部搭载的摄像头将植物的实际情况反馈到计算机,利用阈值分割进行图像处理,平滑、变换等操作对图像进行预处理,再通过计算机和数学推理自动完成识别,提取出图像的重要特征,并将该特征映射到神经网络进行图像识别分类实现精准识别植物类型,最后通过AI控制除草刀具将杂草根部铲断的方法来除掉杂草;机器人采用的高精度自主导航技术通过北斗GPS双模定位,可实现在任意位置获得高精度定位;此外机器人搭载地形补偿技术,利用陀螺仪和加速度计补偿车身的侧倾、俯仰和偏航,使机器人在崎岖地形上也能获取准确的位置信息,进行自主作业。

推广应用价值:

“智慧除草机器人”的研发有效解决了现有除草机械除草率和工作效率低等问题,降低了农田管理成本,提升了农产品品质和质量,推动了农业现代化的进程。同时也推动福建多地乡村农机普及工作,积极地创造了许多工作机会,巩固脱贫攻坚成果,防止规模性返贫,促进乡村振兴。项目紧跟国家政策,带动就业,“实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”,积极帮助大学生创业,助力传统农场产业升级。

作品视频:

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