储粮于技,破浪于智
——山东华宇工学院学生团队创新研发“智仓履”机器人,科技赋能粮食储存
粮食安全,是一个始终被重视的问题。我国农业粮食覆盖面积广、基数大等各方面原因,促使进行良好的粮食储存成了一个重要解决方案。然而,在快节奏的现代生活中,这一措施却常常被忽视,或运用起来发现诸多问题。近日,山东华宇工学院一支学生团队研发的“智仓履”智能平仓机器人,以“粮食安全惠万家,科技赋能筑强国”为理念,通过三位一体感知与AI+决策动态权重调整的创新应用,为粮食储存探索出一条新路径。
立足农业发展,探索科技赋能新路径
粮食生产逐渐步入现代化机械化生产,农业发展步步高升。我国是人口大国,粮食安全必须重视,而粮食储存问题急需处理解决。然而,随着时代发展,农业发展逐渐淡出大众视野,进而使得粮食问题处理进度缓慢。同时市面上适用于粮仓的智能平仓机器人存在一些难题,如何处理这些难题成为当下解决粮食储存问题的重要课题。
山东华宇工学院“金仓稳平”项目团队深耕平仓场景模拟,与潍坊柴火垛环保有限公司建立了深厚的合作关系。团队成员表示:“我们希望通过现代科技手段,能够帮助粮仓解决问题,为国家进行农业现代化、乡村全面振兴建设做出贡献。”基于这一初心,团队打造了“金仓稳平+”创新战略模型,同时兼顾线上线下以“直销+RaaS服务”模式保证项目快速落地发展。
针对三大问题,进行全面创新
“智仓履”智能平仓机器人针对“盲、陷、损”三大核心问题进行改进创新,为粮仓提供硬件产品及软件产品。
“盲”——高粉尘环境下普通激光雷达会产生“噪声墙”导致视觉致盲,弱纹理环境下单一粮面纹会丢失特征点导致导航迷航。通过激光雷达感知,视觉传感器感知和语义信息感知,并引入AI+决策进行动态权重调整,攻克“致盲”难题,以高噪点滤除率重新定义粮仓机器人厘米级作业标准。
“陷”——松散粮面环境下进行平仓作业时平仓机器人易陷车,同时在平仓作业过程中粮食易破损。团队深入粮库一线,实地采集了小麦、玉米、水稻、大豆等主粮的自然休止角与内摩擦角数据,建立了高精度的离散元颗粒流变力学模型,同时借鉴自然界水黾建构“仿生浮游”结构,实现了松散粮面环境下的“零陷车”悬浮移动与“零破损”无损作业。
“损”——传统路径规划冗余,缺乏全局感知能力,无法精准掌握粮食分布状态,易导致粮损超标、能耗偏高。进行全域数字孪生与多光谱融合,团队首创最优传输模型,精准感知粮情分布与状态,同时基于DQN算法构建路径模型,计算全局最小功传输路径,彻底解决损粮难题。
结语
“金仓稳平”项目团队以青年学子的创新精神和民族自信,将现代科技与传统农业有机结合,为粮食储存探索出了一条可持续的创新之路。这不仅是一个机器人的诞生,更是当代青年积极参与基层农民生活、农业发展现代化的生动实践。让我们期待,这支团队在未来的“挑战杯”竞赛中继续绽放光彩,也期待“智仓履”能够让更多人感受到科技赋能农业发展的独特魅力,让农业在新时代焕发出更加灿烂的光芒!