覆带运行

机器人往前移动

到达滩涂后往下挖掘

地面出现洞穴

机械臂把树苗对准洞口插植

红树林自动化种植便完成了

这是广东海洋大学湿地卫士实践团自主创新研发的新产品——红树林智能服务机器人种植红树林幼苗的场景。该设备由太阳能供电,可在红树林全自动自主耕种,减少90%人工成本。

这股青春力量正让湛江“红树林之城”建设焕发出新活力。广东青年大学生“百千万工程”突击队广东海洋大学湿地卫士实践团与共青团霞山区委结对后,围绕红树林智能种植进行开发研究,设计出机器人样机,并多次进行现场实践。

这当中

有热爱,有汗水

更有坚持与执着


红树林种植全自动化

红树林被称为“海洋卫士”

在净化海水、防风消浪

固碳储碳、维护生物多样性等

环境保护方面发挥着重要作用

湛江有着广东最大面积的红树林

如何进行红树林资源修复和保护

凝聚着这座海滨之城的思考

“种植红树林是个大难题,受‘全自动的农村’的启发,我们开始思考,能否让红树林的种植也实现全自动化?”广东海洋大学机械工程学院副院长刘海涛说。2021年12月, 红树林智能服务机器人的研发拉开序幕。

来自机械工程学院的胡俊泽成为了项目负责人。15名学生加入了队伍,分研发、商业两个部门,忙碌的课业中利用业余时间,身心投入到研发过程中。

从设计、选材、组装到实验,团队都亲力亲为,专业知识、场地、资金则成为了需要克服的道道难关。“所幸,在学校和指导老师的帮助下,机器人的研发步上了正轨。”胡俊泽说。

“机器人通过图像识别和定位技术,能够准确地识别植树点并进行植树操作,同时,机器人将采用新能源技术,应用太阳能光伏电池板和高能量密度可拆卸电池供电系统,实现长时间工作和自给自足,减少对环境的破坏和影响。”刘海涛表示,机器人还能收集温度、湿度、土壤盐碱度等相关环境数据,支持红树林生态评估和研究等相关工作。

据悉,团队开展实践申报阶段就已和

湛江市霞山区达成长期结对意愿

将精准服务湛江市特呈岛和观海长廊红树林片区

目前,其成功入选广东青年大学生

“百千万工程”突击队优秀示范项目


三次大改版

胡俊泽忘不了在霞山观海长廊,第一次目睹机器人顺利将红树林树苗种植成功时的喜悦:“那种开心难以用语言来形容,觉得一直以来的付出都值得了,起初的‘慌’一扫而光!”然而,这是机器人历经三次大改版后才投用的成功案例。

大——这是胡俊泽对第一代机器人最深刻的印象。因为经验不足,团队对机器人的尺寸把握有所偏差,3米多长、1.7米宽的机器人难以搬运,耗费5个多月的样机最终在实验室里宣告了失败。

失败对青春而言,是一种带着经验的馈赠。团队反复总结,对整体结构进行了缩小化调整。但就在机器人到达红树林滩涂开始试用时,问题又出现了——零件因不够耐高温,在夏日的毒辣阳光下根本无法启动。

屡败屡战。今年7月5日至8月15日,成员对机器人进行了两个重大升级改进。其中便包括增加太阳能光伏电池板,这不仅可以降低由温度过高导致的风险,还能简化整体结构和降低成本,更加符合可持续发展的要求。

此外

团队还进行了算法修改

通过基于SSD和PRM算法

不仅成功提升了植树机器人的精度

还赋予其自主规划种植路线的能力


走出实验室,走进红树林

8月份以来

团队开始走出实验室

陆续走进特呈岛红树林片区

霞山观海长廊红树林保护区

将红树林种植机器人投入实地使用

通过实地考察和实践,团队发现机器人的履带式底盘结构和性能非常稳定,可以在滩涂地区域行驶,轻松跨越石头等障碍,完成树苗种植。

“相比传统植树方法,机器人效率更高,而且植树精确度高,可以确保树木的间距和深度达到最佳的生长条件,这有助于提高红树林的存活率和生长速度。”胡俊泽表示。

此外,机器人还配备了传感器和监测设备,可以实时监测红树林的健康状况,包括土壤湿度、土壤盐碱度、气温等因素,确保红树林能在最佳的环境和状态下快速生长,还可以支持红树林的生态评估和研究等相关工作。

目前,机器人也并非十全十美。经过数次实践,团队发现机器人钻孔后,需要四到五秒才能把树苗栽种进去,而因红树林滩涂湿度大,海水会在这短短几秒内漫入洞孔,对种植造成阻碍。“接下来我们会把机器人的种植方式更新为鸭嘴方式,减少海水倒灌的问题。”胡俊泽说。

这场红树林上的青春之约

还在继续