吕智锋(右)和团队成员一起对稻田画自动绘制机器人进行调试。
前不久,沈阳稻梦空间景区里进行了一次特别的实验。谷泽稆盛科技(北京)有限公司自主研发的首台稻田画自动绘制机器人首次下田试水,从图像分析、路径规划到插秧作业全程无人化,定位误差小于2厘米,远超人工操作的精度。
用机器人画稻田画?以前国内还没人尝试过。
从业多年的稻梦空间景区稻田画制作技术负责人朱国华向记者介绍,目前,国内的稻田画制作通常是先利用GPS技术完成图案定点,无人机与地面人工配合,在田里插上若干竹竿做好标记,再用线连接起来,勾勒出各个色块的轮廓,最后,人工操作用不同颜色的水稻秧苗填满这些轮廓。精准定位、降成本、提效率,是增强稻田画核心竞争力亟待破解的难题。
“这些需求与我们的专业密切相关。”吕智锋——谷泽稆盛的首席执行官,也是东北大学机械工程专业3年级学生、东北大学仿生工程与智能技术实验室(以下简称“仿生智能实验室”)成员。他告诉记者,谷泽稆盛是东北大学孵化的企业,其核心团队、核心技术都来自仿生智能实验室。
“2023年年初,我们正在研发农业应用机器人,无意间了解到电影《我和我的家乡》中有一段故事是在稻梦空间拍摄的,而且与我们正在进行的项目技术关联性很大,大家对此非常感兴趣。”吕智锋回忆道,恰巧不久之后团队在“全国大学生机械创新设计大赛”中拿到一等奖并引起资本的关注,获得了奇绩创坛的融资,“这让我们拥有了推动技术从赛场到市场、从实验到实战的条件。”
今年年初,稻田画自动绘制机器人首台实验机诞生了。它高约1.25米、长约1.5米、重约180斤,通体黑银两色相间。这台机器人看着并不稀奇,实则深藏不露:它身上承载着两项发明专利,还有一项正在申请中。
因为集成了北斗卫星差分定位、激光雷达环境感知、视觉识别等多传感器技术,并且应用了AI算法,这台机器人可以直接解析数字图案并生成种植路径,不再需要无人机配合以及人工插竿、拉线等烦琐的工序,就能自己埋头工作,实现全地形自主导航和智能插秧。同时,其采用的低能耗驱动系统能减少对土壤的压实损伤,对生态更加友好。
“目前,机器人的设计能力为单台单日作业面积5亩,效率较传统模式提升8倍以上。以景区去年创作的‘憨豆先生’稻田画为例,工期能从45天缩短到7天。”实地实验后,吕智锋和团队伙伴交换了想法,“作业效率需要再提升,支持的秧苗色彩还要再丰富,这是我们改进的方向。”
盼着早日用上机器人的朱国华也有了更多畅想:以后,稻田画制作季节就不用封园了,游客可以现场观看,还可以参与定制,上传喜欢的图片、指挥机器人插秧作画,一个多月后就能收获自己的作品。
“一季一作”的静态景观变身为“实时编程”的动态艺术,科技的神奇可以这样直观、生动地呈现。明年,地道沈阳产的机器人能够正式上岗、当上稻田画绘制大师吗?我们拭目以待。
(记者 金晓玲)
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