新疆制造!全球首款棉花激光打顶机器人亮相

2025-07-11

  7月7日,在昌吉市榆树沟镇的棉田里,一阵“嗡嗡”声打破了往日的宁静。一个身形独特的“钢铁农夫”正灵活地穿梭在棉株间,专注地为棉花“摘帽”,它就是备受瞩目的棉花激光打顶机器人。

  当日,由新疆大学联合新疆极目机器人科技有限公司精心打造的棉花激光打顶机器人正式宣布研制成功。经自治区农业农村机械化发展中心权威论证,这款全球首款棉花激光打顶机器人惊艳亮相,这一里程碑事件,标志着棉花打顶这项长期依赖人工或传统方式的关键农活,正式迈入高科技时代。

  作为行业内首款搭载固态激光雷达的棉花打顶机器人,它集成了先进的激光雷达和视觉融合技术。这一创新性的技术组合,实现了导航精度与环境适应能力的重大飞跃,将棉花打顶机器人技术提升到了全新高度,为复杂多变的田间作业环境提供了可靠保障。

  新疆大学周建平教授团队在智能农机装备领域拥有多年的深厚积累,对棉花生长特性以及打顶需求了如指掌。这款机器人的诞生,背后是团队3年坚持不懈的研究。在这期间,团队历经无数次实验与探索,综合运用传感器、机器视觉、激光控制等前沿科技,并紧密结合新疆特有的“一膜六行”种植模式,成功攻克诸多技术难题,最终研制出这款能够适应复杂环境下田间作业场景的棉花激光打顶机器人。

  经过多次严格的田间测试,目前该激光打顶机器人已展现出优异性能:棉花顶芽识别准确率高达98.9%,伤苗率小于3%,打顶合格率达到82%以上。更为关键的是,其核心指标仍存在较大的迭代提升空间。待全部功能完善后,作业效率可达每小时6-8亩,是人工作业效率的10倍以上,极大地提高了生产效率,减轻了人力负担。

  “这项技术的核心之处在于,机器人能够精准锁定移动目标并迅速出手,有效避免了传统打顶方式中常见的漏打、误打现象。”周建平教授进一步解释道,“其难度好比用移动的枪去射击移动的靶。棉花顶尖高度参差不齐,而且机器人工作时产生的气流还会使棉株晃动。但我们的机器人配备了‘智能眼’,能够快速、准确地定位每一株棉花的顶尖位置。”同时,通过搭载的大功率蓝光激光器,机器人能够瞬间产生高温,精准灼烧灭活棉花顶芽。这一操作有效打破了棉花植株顶端生长优势,促使营养集中供给侧枝棉桃,为棉花丰产奠定坚实基础。

  与传统的机械切割、化学打顶等方式相比,激光打顶优势显著。其非接触、无损伤的特性,大大降低了对棉花植株其他部位的伤害,减少了环境污染,而且不受白天黑夜的限制,均可正常作业,为棉花种植户提供了更为便捷、高效、环保的打顶解决方案。

  “棉花打顶一直是棉花生产全程机械化链条上的最后一块‘硬骨头’。”深耕农业机械研究多年的自治区农业农村机械化发展中心研究员裴新民指出,“这款全球首创的棉花激光打顶机器人的诞生与应用,意味着我国棉花生产即将实现真正意义上的全程机械化!”

  裴新民认为,该成果是人工智能赋能智慧农业、助力智慧农机发展的重大突破。其创新应用不仅有力推动了新疆棉花产业升级,更为智慧农业领域树立了标杆性案例,提供了可广泛复用的技术范式,将加速农业智能化的整体进程,为我国乃至全球农业现代化发展注入新的活力。