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全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛决赛在北京举行
发布时间:2017-5-15 | 文章来源:中国农业工程学会 | 浏览次数:991

 

    2017年5月7日,由中国农业工程学会主办,农业电气化与信息化分会和中国农业大学联合承办的全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛决赛在中国农业大学东校区信息与电气工程学院举行。来自全国各地的十支入围决赛的队伍按照抽签顺序进行了汇报和答辩,并针对评委的提问作出了回答。
 

中国农业大学东校区信息与电气工程学院/图  来源宇辰网
 
    十个进入决赛的方案(答辩顺序)分别是:山西农业大学选送的植保无人机雷达、喷头定向系统,华中农业大学选送的温室盆栽智能巡检机器人,中国农业大学选送的新型气包式植保无人机,青岛农业大学选送的温室大棚智能喷药机器人,河南科技大学选送的轮腿姿态自适应仿乌龟翻转机器人,中国农业大学选送的基于组合导航的智能饲草推送机器人,江苏大学选送的面向高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人,中国农业大学选送的全自动无人机机载高效播种系统,江苏大学选送的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统,西北农林科技大学选送的一种小型固定翼无人机的翼稍小翼转动装置。
 
    决赛评委包括:中国农业大学信息与电气工程学院教授王库、北京林业大学工学院教授赵燕东、中国农业大学植保机械与施药技术研究中心主任何雄奎、北京博鹰通航科技有限公司总经理王飞、中国农业大学工学院教授汤修映、北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院导航系副主任雷旭升、北京天翼合创科技发展有限公司董事长马勇。
 
    此次送选的方案分为两类,一类是无人机/机器人创新设计/改进方案,为A类;另一类是无人机/机器人应用方案,为B类。本次进入决赛答辩的方案中,除中国农业大学选送的全自动无人机机载高效播种系统和江苏大学选送的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统是B类外,其他全属于A类创新方案。
 
    山西农业大学工学院参赛队的植保无人机雷达、喷头定向系统,该方案脱胎于在实地飞防作业中,无人机起飞与刹车时不能竖直指向水平作业面,导致喷洒均匀度降低。一般要求将喷洒不均匀度控制在10%,但目前在刹车和起飞时,不均匀度多在40%以上,该作品针对上述问题进行了改进。通过舵机控制喷头角度,以每秒500次/秒的速度控制喷头角度,能保证喷头始终垂直于作物表面,达到最佳的喷洒效果。作品方案由山西农业大学谢鸿辉,刘伟洪,岳杰绵完成,工学院武志明副教授、贺俊林老师指导。
 
    华中农业大学工学院参赛队的温室盆栽智能巡检机器人,在自动巡航的移动平台上安装多关节机械臂,通过挂载的传感器采集盆栽土壤信息并分析养分状况,进而实现精准的营养液补充作业。在此基础上,设计了温室环境信息无线传输和云存储系统,可以通过互联网界面和手机客户端实现对温室的实时监控。该作品方案由华中农业大学刘金、漆昌桂、樊一尘、李东臣、王书博完成,由工学院刘浩蓬助理工程师指导。
 
    中国农业大学信息与电气工程学院参赛队的新型气包式植保无人机,使用了气包承担机身重量,机身采用耐用、廉价材料,相比当前市面上的碳纤维材质,可节省成本,提高了无人机的耐用性。同时,由于气包的缓冲机制,植保无人机在发生碰撞和坠落时,损失也较小。并且,由于其重量减轻,减轻的机身可以用于装载更多药液,在同样的续航条件下,效率更高。该作品方案由李娜,王欢,何志辉完成,由农业无人机研究所执行所长刘云玲副教授指导。
 
    青岛农业大学机电工程学院参赛队的温室大棚智能喷药机器人通过特定图像处理系统来辨别特定的作物和杂草,并根据作物和杂草面积大小和分布状况控制喷药机械手对靶变种类喷药,对杂草喷洒除草剂,对作物喷洒除虫剂。工作人员只需在控制室对智能喷药车进行远程监视和控制,避免了工作人员与药液的直接接触,从而避免了以往工作人员由于接触农药而发生的中毒事件,为喷药的智能化、精准化和无人化提供了依据。该作品方案由杨红光、刘志深、倪志伟、李立峰、袁海洋、林鲁成完成,由杨然兵教授、张还老师指导。
 
   河南科技大学的轮腿姿态自适应仿乌龟翻转机器人能在不平整的地面上使用腿式前进,具有避障功能,一旦摔倒可以模拟乌龟翻转,在翻转过程中采用轮式前进,效率大大提高,可解决复杂路面情况下非常规行走的问题,实用性得到了肯定。据河南科技大学薛金丹介绍,该机器人已经经历了四届学生的完善,多次获奖,并包含多个发明专利和实用新型专利。作品方案由河南科技大学马田乐,薛金丹,郭超完成,由农业装备工程学院张伏教授指导。
 
    中国农业大学工学院有两份方案入围决赛,分别是谭彧教授、郑永军副教授指导的基于组合导航的智能饲草推送机器人和陈建老师指导的全自动无人机机载高效播种系统。
基于组合导航的智能饲草推送机器人是一种全天候自走式智能饲料推送机器人,它能够自动推送饲料饲喂奶牛,实现了奶牛养殖的规模化、自动化,降低生产成本与劳动强度,为奶牛不间断的提供饲料,提高原料乳的品质与产量都具有重要意义。作品方案由李景行,郭缘,张超,徐雨舟完成。
 
     全自动无人机机载高效播种系统,包括无人机机载播种装置与自动控制系统。无人机机载播种装置,即装载在无人机上的播种装置,此装置可通过远程自动控制自动工作,将种子以可控力度打入土地,完成播种。在人难以到达或者其他播种机械受限的位置,比如坡地、沟壑纵横的荒山荒原、层层叠叠的梯田等地形上,无人机播种与传统播种机械相比有相当突出的特点。作品方案由王梓宇、蔡伟、张雨琛完成。
 
    江苏大学有两份方案入围决赛,分别是农业装备工程学院研究员刘继展老师指导的面向高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人和电气信息工程学院杨宁老师指导的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统。
 
    第1件作品高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人攻克了草莓苗架上移栽的诸多技术难题,为草莓等大型秧苗的自动移栽提供了技术方案。作品基于光电开关弧形阵列的自动沿边导航技术,直接利用温室栽培槽间通道特征,不需要额外词条或轨道铺设,成本低廉,实施方便,为实现温室的自动管理作业提供了重要技术支持。作品方案由李男、高杨、江世界、周昕、王江山完成。
 
    第2件作品基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统设计并实现作物病害早期预警的无人机侦测系统,当节点所在区域孢子浓度超过一定的值,放置在大田中的节点就会发出预警,信息通过无线网络传给上位机,上位机给飞行机器人发出指令,而后飞行机器人能在农场中通过GPS和摄像头的配合,通过GPS导航飞行。摄像头能采集发出预警节点的周边作物的生长信息并反馈回地面工作站。农民再根据反馈回来的信息采取相应的施药决策,从而有效的避免病害的发生,实现作物病害预警功能。作品方案由杨金波、糜晓东、王盼、许昊、潘辰完成。
 
    西北农林科技大学机械与电子工程学院参赛队的一种小型固定翼无人机的翼梢小翼传动装置,采用轻木材质,在不增加无人机负重的同时,通过电机转动可调节翼梢小翼从0°到90°转动,可调角度更多,以使无人机更加广泛的适用于各个工况,并利用飞控自动识别无人机飞行状态,以便更加及时的调整角度,较大的提升机翼的气动性能,增加无人机作业的航时航程。作品方案由邵国敏,师志强,马代健,淡旭珈完成,由韩文霆研究员指导。
 
    全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛是2016年11月启动的,旨在为大学生搭建一个无人机与机器人设计与应用方面的交流平台,推动我国无人机与机器人技术在高校的自主创新,促进无人机与机器人产业的发展。
 
    本届全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛由中国农业工程学会主办,农业电气化与信息化分会和中国农业大学联合承办,方案赛由信息与电气工程学院分党委书记刘尚民主持。中国农业大学校党委副书记宁秋娅代表校领导致辞;中国农业大学教务处副处长汪九林出席会议;方案赛组委会副主任、农业电气化与信息化分会副主任、信息与电气工程学院副院长杜松怀教授代表中国农业工程学会秘书处致辞;方案赛组委会副主任、信息与电气工程学院副院长张晓东教授代表学院致辞;方案赛组委会秘书长、信息与电气工程学院电子工程系主任王忠义教授负责赛事安排;程强博士、杨玮副教授率领志愿者团队负责赛事具体事务。
 

    经过紧张角逐,最后评出特等奖1项,一等奖2项,二等奖3项,三等奖4项,优秀奖30项。决赛结果将于近期在中国农业工程学会主页上发布。
 
    组委会要求参赛作品均应为无人机或机器人技术领域的创新性发明、改进、或应用类方案。作品应具备较高的科技含量,并能对生产技术或社会生活带来便利或效益。
 
    组委会表示,这样的比赛今后将继续举办,给全国农业工程领域的大学生提供一个新技术展示和互相交流的平台。
 
 
 
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