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7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)，伴隨著“嗡嗡”聲，一個身形矯健的“鋼鐵農(nóng)夫”正忙著為棉花“摘帽”。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機器人正在工作。新疆大學供圖

當天，由新疆大學聯(lián)合新疆極目機器人科技有限公司打造的棉花激光打頂機器人宣布研制成功。經(jīng)自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村機械化發(fā)展中心論證，全球首款棉花激光打頂機器人正式亮相，標志著棉花打頂這項關鍵農(nóng)活邁入高科技時代。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機器人正在工作。新疆大學供圖

作為行業(yè)首款搭載固態(tài)激光雷達的棉花打頂機器人，該產(chǎn)品集成了領先的激光雷達和視覺融合技術，實現(xiàn)了導航精度與環(huán)境適應能力的重大突破，將棉花打頂機器人技術推向新高度。

新疆大學周建平教授團隊在智能農(nóng)機裝備領域深耕多年，對棉花生長特性、打頂需求等有著深入了解。這款機器人的誕生，歷經(jīng)3年研究。團隊經(jīng)過無數(shù)次實驗與探索，綜合利用傳感器、機器視覺、激光控制技術等前沿科技，結(jié)合新疆特有的“一膜六行”種植模式，成功研制出了這款能適應復雜環(huán)境下田間作業(yè)場景的棉花激光打頂機器人。

經(jīng)過多次田間測試，目前，該激光打頂機器人棉花頂芽識別準確率達98.9% ，傷苗率小于3%，打頂合格率達到82%以上，其核心指標仍有較大迭代提升空間。全部功能實現(xiàn)后作業(yè)效率可達每小時6至8畝，是人工作業(yè)效率的10倍以上。

7月7日，在昌吉市榆樹溝鎮(zhèn)棉田里，棉花激光打頂機器人通過搭載的大功率藍光激光器產(chǎn)生的高溫精準灼燒滅活棉花頂芽。新疆大學供圖

“這項技術的核心在于機器人能盯住移動的目標并精準出手，避免了傳統(tǒng)打頂方式中可能出現(xiàn)的漏打、誤打現(xiàn)象。”周建平教授解釋道。這有多難？他比喻就像用移動的槍打移動的靶。棉花頂尖高低不一，機器人工作時的氣流還會讓棉株晃動。但這款機器人裝備了“智能眼”，能快速準確地找到每一株棉花的頂尖位置。同時，通過搭載的大功率藍光激光器瞬間產(chǎn)生的高溫精準灼燒滅活棉花頂芽，這樣就能有效打破棉花植株頂端生長優(yōu)勢?，讓營養(yǎng)集中供給側(cè)枝棉桃，促進棉花豐產(chǎn)。

棉花經(jīng)過激光打頂后的效果。新疆大學供圖

據(jù)了解，與傳統(tǒng)的機械切割、化學打頂?shù)确绞较啾?，激光打頂具有非接觸、無損傷優(yōu)勢，大大降低了對棉花植株其他部位的傷害，減少了環(huán)境污染，且在白天夜間均能作業(yè)。

“棉花打頂一直是棉花生產(chǎn)全程機械化鏈條上最后一塊‘硬骨頭’?！鄙罡r(nóng)業(yè)機械研究多年的自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村機械化發(fā)展中心研究員裴新民指出，“這款全球首創(chuàng)的棉花激光打頂機器人的誕生和應用，意味著我國棉花生產(chǎn)即將實現(xiàn)真正的全程機械化！”

裴新民認為，該成果是人工智能賦能智慧農(nóng)業(yè)、服務智慧農(nóng)機的重大突破。其創(chuàng)新應用不僅推動了新疆棉花產(chǎn)業(yè)升級，更作為標桿性案例，為智慧農(nóng)業(yè)提供了可復用的技術范式，加速農(nóng)業(yè)智能化進程。

(記者 趙西婭)