长春理工大学研发的激光除草机量产在即 科技赋能农业绿色经济发展

转自：新华财经

近日，由长春理工大学联合宁波一彬电子科技股份公司共同攻关研发的第四代智能激光除草机完成多场景田间试验并正式定型，预计2026年底实现批量生产。这款由吉林省高校主导研发、拥有完全自主知识产权的高端智慧农机，以AI激光物理除草新模式替代传统化学除草方式，为东北黑土地保护、农业绿色转型升级、筑牢国家粮食安全防线提供了强劲科技支撑。

针对我国物理除草农机装备的短板问题，该项目历经三年持续迭代研发，实现了多项核心技术的重大突破。长春理工大学依托自身在光学、机械、电子、计算机等多学科领域的科研优势，于2023年牵头启动项目研发工作，先后完成了三代试验样车的试制与田间测试，并对光路结构、AI视觉识别、高精度动态定位等关键技术进行持续优化。此次定型的第四代纯电驱动激光除草机，集成了卫星导航、多传感融合、智能自适应控制等前沿技术，从根本上解决了传统除草模式中污染严重、效率低下、伤苗率高等行业难题。

精准智能、高效稳定是这款国产设备的核心亮点。据研发团队介绍，设备已完成玉米、大豆、马铃薯等10余种主流农作物的数据模型搭建，通过深度学习算法实现作物与杂草的精准区分，作物识别率超99.5%，田间除草率达95%以上。作业过程中，AI图像识别、杂草三维高度、中心位置的实时测算至控制打击延时缩短至10ms以内，以±2毫米的超高动态定位精度，锁定杂草分生组织完成精准清除。

在作业效能上，该设备具备行业领先的自适应作业能力，可根据田间杂草密度自动调节行进速度，最高作业时速达3.6公里，每小时可清除5万至10万株杂草，作业效率是人工除草的50倍以上，单日作业面积可达50亩以上，极大地破解了传统人工除草效率低、成本高的行业痛点。同时，设备采用模块化设计，各激光除草单元可独立工作，可适配不同车体与作业宽度，故障维修便捷，大幅降低农户使用与养护成本。

针对田间复杂作业环境，研发团队攻克多项技术难题，有效解决光照变化、机身震动等干扰问题。通过搭载陀螺仪、编码器等传感装置，搭配专属控制算法，设备可在震动、变速工况下保持精准打击；专属照明系统规避自然光强弱干扰，实现昼夜稳定作业，适配各类大田、棚室、经济作物种植场景。

“用激光代替农药，守护每一寸耕地，产出干干净净的粮食，是团队研发的初心。”该项目带头人、长春理工大学吉林省激光技术及设备工程研究中心主任王宪涛表示，长期化学除草会破坏土壤微生物群落、造成耕地退化，激光纯物理除草模式从源头杜绝药剂残留，契合“保护好黑土地这一耕地中的大熊猫”重要指示要求，是落实“藏粮于地、藏粮于技”、推进农业绿色转型的重要实践。目前设备已获得4项国家发明专利授权，3项国家发明专利进入受理阶段，构建了完整的自主知识产权体系，为规模化产业化发展筑牢根基。

据了解，该设备量产将落地宁波一彬旗下吉林长华汽车部件有限公司公主岭生产基地，依托吉林粮食主产区区位优势辐射东北大豆、玉米主产区，同时适配全国经济作物、中草药、蔬菜种植基地。

王宪涛教授表示，这款智能激光除草装备打通了高校前沿光学技术向现代农业装备转化的通道，补齐我国高端绿色农机短板，既能大幅降低种植人力、农资成本，又能持续修复黑土地生态，为有机农业规模化发展、保障国家粮食安全开辟全新技术路径，助力“十五五”时期智慧农业、绿色农业高质量发展。（王丹）