从课堂到冬交会展台 海科大这款智能农业机器人助海南热带农业长出“智慧手”

南海网、新海南客户端记者 杜倬荷

“快看,这机器人一抓一个准,连熟果和萼片都能分得清!”12月4日至7日,第28届中国 (海南) 国际热带农产品冬季交易会现场,海南科技职业大学信息工程学院自主研发的“火龙一号”采摘机器人掀起了围观热潮。

海科大信息工程学院智能农业机器人亮相冬交会。受访者供图

将课堂“搬”进冬交会

“火龙一号”精准采摘受瞩目

在中国电科展台前,“火龙一号”采摘机器人正在进行现场演示。只见钢架桁架缓缓伸展,激光雷达不停扫描,视觉摄像头精准定位,机械臂稳稳夹住一颗成熟的火龙果,利落剪下后轻放至收纳筐中,整个过程流畅高效,引得参会群众和展商纷纷驻足赞叹。

在这里,展台成了特殊的课堂,参会群众和展商就是“考官”,“火龙一号”采摘机器人用实力交出了一份亮眼的答卷。

海科大信息工程学院智能农业机器人亮相冬交会。受访者供图

“我们研发这款机器人,核心就是瞄准海南热带农业的痛点。”海南科技职业大学信息工程学院人工智能教研室主任季祥介绍,海南火龙果采收期集中,高温高湿的环境下人工采摘不仅劳动强度大、效率低,用工成本还在逐年上涨,种植户对“机器换人”的需求十分迫切。

同时,学院建设的硕士点中包含热带农业方向,这一研发项目既契合学院发展定位,也顺应了海南自贸港大力发展高新技术产业和热带特色高效农业的方向。

在冬交会的场景体验区,“火龙一号”采摘机器人的各项核心技术优势被直观呈现:

这款机器人采用XYZ三轴桁架式结构,能让电机稳、准、快地到达目标位置完成采摘动作;搭载的MQTT双通道物联网平台,通过WIFI和4G双链路保障通信,即便出现断网情况也能自动倒换,以保障作业过程不中断;而基于YOLOv5的轻量化视觉系统,更是解决了火龙果采摘中的关键识别难题——它能依靠深度特征精准区分“熟果红”与“萼片红”,将误剪率控制在1%以下。

“研发过程中,我们遇到的最大挑战是功耗问题。”季祥坦言,机器人作业时,电池电量掉电过快曾是困扰团队的“拦路虎”。为攻克这一难题,研发团队在控制终端的低功耗处理和结构优化上投入了大量时间和精力,经过反复试验调试,最终实现了续航能力的稳定提升。

海科大信息工程学院智能农业机器人亮相冬交会。受访者供图

产教融合育新机

从课堂到田间的智慧赋能

这些技术突破的背后,体现了海南科技职业大学信息工程学院“专业跟着产业走、课程围着岗位转”的办学理念,更展现了产教融合的深度赋能。

据了解,海南科技职业大学信息工程学院与中电科国海信通科技(海南)有限公司早已携手成立了面向海洋产业的信息技术产教融合共同体。在“火龙一号”项目中,该企业不仅将多个实际项目案例引入学校教学,还与学院联合开展科研研发和项目申报,为机器人的研发提供了有力支持。

“海科大的这款采摘机器人,真正做到了贴合产业需求,很有应用价值。”中电科国海信通科技(海南)有限公司高级工程师李家兴如此评价。

海科大信息工程学院智能农业机器人亮相冬交会。受访者供图

“这是我第一次把课本上的知识真正用在实际项目里,特别有成就感!”海南科技职业大学信息工程学院2022级物联网工程技术1班学生贾雨禾负责“火龙一号”采摘机器人步进电机的算法设计开发及下位机终端嵌入式软件程序开发工作。“能把自己的研究成果展示给这么多人,还得到大家的肯定,真的特别自豪。”贾雨禾表示,此次冬交会的经历让自己更加坚定了未来的职业方向,毕业后将继续从事嵌入式软件开发工作,深耕智慧农业领域。

“火龙一号”的亮相,不仅为海南热带农业带来了新的解决方案,更让“产教融合”的育人模式焕发活力。季祥谈到,海南热带作物一直存在“种强采弱”的问题,“火龙一号”采摘机器人的推出,让“采收”这一关键环节首次有了本地化的数据模型和装备,有效补齐了产业链短板。

而将课堂“搬”进冬交会展台的模式,更让职业教育真正长在了产业链上。“学生在项目研发和成果展示中,能更清晰地树立以需求为导向的开发理念,这种实践经历对他们的成长至关重要。”对于未来,季祥有着明确的规划:学院将继续以服务海南热带农业为锚点,把课堂“搬”到田间地头,把论文“”进果园大棚。接下来,团队将向芒果采摘机器人等方向展开研发,力争三年内再孵化1-2款热带作物机器人,最终形成“采摘—分拣—包装—冷链”的全流程智能装备矩阵。

随着“火龙一号”项目的研发迭代升级,海南科技职业大学的“产教融合”模式正从冬交会的展台走向更广阔的田间地头。这款凝聚着“AI+职教”力量的智能机器人,不仅为海南热带农业插上了“智慧翅膀”,更让职业教育服务产业的发展篇章愈发生动。

作者: 杜倬荷
责任编辑: 梁嘉颖

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