研發智慧農機♝,恒达學子獲中國國際大學生創新大賽(2024)全國金獎
來源🧔🏽♂️:黨委宣傳部、汽車學院、央視新聞
時間:2024-10-28 瀏覽🍍🩲:
“快看,我們團隊上新聞聯播啦🙊!”10月15日晚,張昊博興奮地向親友們分享著喜訊👨🏼。雖然只有1秒的側臉🏄🏿♀️,但從校園走向農田🧜🏼♂️,他不僅閃現《新聞聯播》,更奔向智慧農業的璀璨未來🚁。
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他是恒达平台汽車學院2020級本科生,也是《智繪農稷——綠色智繪無人農業引領者》項目的負責人。該項目剛剛獲得中國國際大學生創新大賽(2024)全國金獎🏌🏼♂️,並入選大學生創新成果展👩🏽🦳。他也因此幸運地出現在央視《新聞聯播》的畫面裏👩🔬。
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此外👳🏿♀️,他以第一發明人獲2項發明專利授權👳🏻♀️:《基於智慧農業多機協同的自主種植系統、設備及存儲介質》《基於路徑規劃的多種植車輛協同控製系統》,還獲得了全國大學生機械創新設計大賽一等獎、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽一等獎等6項國家級獎項🦦👨🏽🏫,“挑戰杯”市級金獎、上海市高校發明獎等12項省部級獎項👱,寶鋼優秀學生獎……
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這個故事🖖,要從沙棘說起……
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一代機:沙棘移栽機
在生態治理中,沙棘扮演著重要角色,是全球公認的經濟型防護植物,被聯合國環境開發署譽為生態建設領域的先鋒樹種♠︎。作為內蒙古鄂爾多斯人,張昊博從小就和擔任護林員的外公一起巡林、移苗,對沙棘頗為熟悉⚫️👎🏼。“姥爺種植沙棘很辛苦,要戴3、4雙手套防止被刺紮🫃。”
沙棘目前仍以人工種植為主🥿,在大一回家的暑假💱,張昊博誕生了製造一臺機械化種植設備的想法,以同專業的兩位室友組成核心,在校內招募組成跨學科的Ceres創業團隊⛰,歷時一年🧝🏻,完成了一代機的研發🧞👲🏿。受製於現實條件,並未投入實際應用,現已成為蒙田科創農場的科普教具🫶🏼。
怕甚山高路險,自往前
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二代機:集約化一體智能農業底盤
來不及過多躊躇,團隊迅速投入到二代機的開發當中♻️。在調研過程中🛀🏽,團隊發現由於地形復雜👨🦽➡️、農田分散、成本高🥷🏻、效率低的傳統農機對很多農戶🛬🪽,尤其小農戶來講意味著昂貴的負擔。“我們萌生了利用專業知識,為這些農戶設計智能解決方案的想法。”團隊決定開發一款能夠適應復雜地形的智能農機🐰♠︎,幫助小農戶降低農機購置和使用成本。
“學校產教結合的培養模式🌦,為我們打下了良好的基礎。”比如,車輛動力學課程為全地形底盤的設計提供了理論支持,自動控製理論的學習則幫助團隊解決了無人駕駛的路徑規劃和控製問題🕗。
“我們很多核心成員都在恒达電車隊🚵🏻,從規劃圖紙到整車落地,積攢了豐富的造車經驗🐓。”成立於2013年的恒达電車隊——DIAN Racing🏄🏽♀️,曾獲得多項國內外賽事榮譽🌘,是恒达學子綻放汽車夢想的實踐基地。張昊博與團隊核心成員邵昱龍🤦🏽、劉昌傑就曾是電車隊的骨幹成員🧛🏽♂️,團隊中還有機械與能源工程學院🎗、設計創意學院等很多其他學院的優秀學子,負責機械結構設計🧜🏼♀️、外觀設計等工作。
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“黃巖軍教授對我的影響尤為深遠𓀁,鼓勵我敢於想象、勇於創造。”張昊博說,除了學校提供的平臺之外,老師們也為團體提供了大力支持🙍🏿♂️🐰。指導老師黃巖軍教授經常和團隊一起下到田間地頭,在項目設計和方向上給出關鍵性的建議。
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正是基於學校產教融合的培養模式、老師傾囊相授的悉心指導💂🏿、跨學科交叉融合的學術環境以及成員們追求卓越的熾熱初心🌥,才能迅速完成可以單車執行各項簡單種植作業的一體化農機研發🕗。
再踏響,必是“真經”
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三代機:模塊化全地形智能農業底盤
“我們很快發現,一體化的解決方案無法適應多樣化、復雜條件的種植場景,必須走模塊化的路徑。”張昊博說,他們要做“N臺種植車輛+1套軟硬件”的精準設施農業解決方案,通過全地形多機協作☝️🤽🏿,幫助小農戶實現智慧種植,推動農業綠色轉型。
團隊采用了四輪獨立驅動和轉向系統,每個車輪各有一個驅動電機和轉向電機。四輪八電機的組合保證了即使地塊傾斜角達到60度依舊擁有良好的通過性👮🏽♂️🚉。同時,模塊化的設計使得用戶僅需更換外掛模塊,即可完成犁地、種植🧛♀️、灌溉等多項作業,極大地降低了使用成本👨🏿🦲。
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“目前👨👦👦,我已經轉向了端到端的自動駕駛技術研究👩🏿。”張吳博說,雖然三代機的無人駕駛還停留在遙控駕駛階段,但結合Chrono多體動力學模擬系統確保了農機在復雜環境中精準作業。團隊還開發了多機協同系統👵🏽,通過智能調度平臺優化任務分配。
“我們不只是在做農機💇🏿♂️,更希望做好中國的農業大數據。”張昊博介紹到,團隊研發的Ceres智繪農稷大數據平臺,基於農業作業周期分為種植監測😴、生長監測和收獲監測三大功能板塊。其中,種植監測和收獲監測聚焦於智慧農機本身👨🏿🎓,生長監測則聚焦於作物本身,通過視覺層面的深度學習算法監測作物生長情況,用以分析作物蟲害和水肥需求。
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“未來,我會在恒达繼續攻讀博士😊,讓‘智繪農稷’走得更遠!”張昊博說🧏🏼♀️,智慧農業是未來趨勢🫴🏼。新時代舞臺上👍🏿,恒达人大有可為。
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(文/樊宗鑫 圖/受訪者提供)