植树窗口期短: 对于荒漠化的地区,植树窗口期非常短,一年中只有短暂的春天可以种树。
人工种植效率低: 人工种植的效率低,以给小树挖坑这个步骤来说,一个树坑需一个人工作25分钟。
机械化种植不足: 即使采用机械化种植,仍需要人工参与监督,无法实现无人看守的24小时连续工作,也无法让机器自动规划种植行进的路线和智能规避路径上的障碍物。
土地荒漠化: 土地荒漠化是人类面临的最严峻的危机之一,土地荒漠化导致很多地区经济发展落后、贫困人口集聚,甚至时常诱发各种社会安全问题。
“一带一路”倡议推动: “一带一路”倡议对于沿线地区解决土地荒漠化的问题具有积极的意义。
华东师范大学研发团队:
● 团队构成:来自华东师大软件工程学院智能机器人运动与视觉实验室的五名师生(由导师张新宇带领研究生赵耀、汤景韬、肖建业、孙淳)。
● 团队目标:希望有更多的机器人在环境恶劣的荒漠地区种树。
● 研发项目:支持大规模荒漠生态恢复的机器人集群项目。
● 研发成果:挖坑机器人、放苗机器人、浇水机器人,以及监控管护机器人等。
东方青帝团队大规模荒漠恢复治理机器人集群:
● 集群构成:挖坑机器人、放苗机器人、浇水机器人。
● 作业效率:可全天候作业,一天可种植200~250棵树。
● 作业过程:工作人员在软件上圈定播种范围和播种间隔,机器人就可以利用卫星定位、物联网、人工智能和云服务技术自动完成路径规划,进行全智能自动化种植。
● 产品应用:可用于阿拉善等地的沙漠。
0.8米左右
小型轻量,对荒漠地区脆弱的地表土壤损伤很小
使用华为Atlas 200 DK AI开发者套件,它是面向AI开发者的集成验证开发套件,提供16 TOPS INT8算力、USB等常见的硬件接口,以及图形化软件开发环境
自带螺旋大钻头
采用四轮驱动,差速自传,轻松驾驭应对复杂应用环境
光伏太阳能驱动
使用全球GPS定位系统,精确到厘米级别的定位精度
无人驾驶和人工智能技术
集群种植、智能监控平台、标准化灌溉育苗种植装置
在荒漠中可自动判断需规避的植被和障碍物,完成挖洞、放苗和浇水等操作
机器人成本低,易于生产和组装,更易于大规模部署
实现种植无人化、规模化、全天候作业(采用多种类型机器人构成“种树机器人集群”)
配合标准化的免灌溉育苗种植装置,利用智能监控平台,“种树机器人集群”可以将种植效率提高100倍以上,树苗成活率提高至95%以上
在植被生长期,可以通过云端远程管理、监控,通过大数据分析,实现植被即时精准定位和定期观测
黄刚老师解读
1.应用场景:这是华为技术在产业化应用中的代表。《人民日报》2021年报道的数据显示,我国荒漠化土地总面积261.16万平方千米,占国土面积的27.2%。治沙工程是国家的重大工程,随着“双碳政策”的推动,未来沙漠变绿洲是国家的重要战略。目前中国的治沙种树,都是纯人工作业,治沙植树机器人的出现,为未来带来更大的想象空间。想象在未来的某一天,沙漠挖洞、种树、浇水都是机器人来操作了,该是怎样令人振奋的场景。
2.技术不完善:这款该机器人功能还不完善,只实现了基础的挖洞功能,期待华为的技术越来越完善。
农特(抖音)
智慧农业第36期(2021年3月31日)