在上海寶山區的一處有機蔬菜種植大棚內,一臺自主導航的智能除草機器人正以毫米級精度穿梭于作物之間。這臺由上海大學科研團隊研發的農業裝備,通過激光技術實現了雜草的瞬間清除,標志著我國農業機械化領域取得突破性進展。該設備寬1.7米、高1.4米,可在無需人工干預的情況下自動完成雜草識別與滅殺作業。
研發團隊負責人介紹,傳統除草方式存在明顯短板:人工除草效率低下,農戶在高溫高濕環境下每日僅能處理一畝地;機械除草則因精度不足,容易誤傷作物幼苗。特別是在菠菜、茼蒿等密植作物種植區,現有機械難以區分作物與雜草,導致"除草傷苗"現象頻發。更嚴峻的是,化學除草劑的使用帶來的土壤污染問題,已威脅到有機農業的可持續發展。
針對這些行業痛點,科研團隊整合了多學科前沿技術。通過構建百萬級圖像數據庫,開發出專門識別作物與雜草的視覺大模型,使雜草識別準確率達到95%以上。設備搭載的5組激光-視覺模塊化作業單元,可在1秒內完成5至10株雜草的定位與清除。特別設計的自適應補光系統,突破了傳統農業機械對光照條件的依賴,實現24小時連續作業。
在技術實現層面,該設備創造了多項創新。其核心的AI算法能在20毫秒內完成雜草識別與坐標定位,激光發射精度控制在毫米級范圍。即便作物幼苗出現傾斜生長,系統也能通過多傳感器融合技術自動規避。實測數據顯示,設備作業時的作物損傷率低于1%,較傳統機械提升近10倍。
目前,首臺樣機已在寶山、嘉定等地的100余畝蔬菜基地開展實地測試。研發團隊透露,通過國產化關鍵部件替代,設備制造成本較國外同類產品降低60%以上。當前售價約10萬美元的進口設備,國產版本有望控制在50萬元人民幣以內,這將極大降低中小規模種植戶的技術升級門檻。
技術迭代工作正在持續推進。研究人員正優化激光器陣列布局,探索設備小型化方案,同時開發自動校準系統以提升長期作業穩定性。據介紹,下一代產品將增加作物生長監測功能,通過收集環境數據為精準農業提供決策支持,推動農業裝備向多功能一體化方向發展。











