青岛日报社/观海新闻5月28日讯 全自动茄科蔬菜嫁接机器人、民用小型辣椒收割机、智能花生荚果自动分类装备、海带自动打结机、板栗自动切口机……前不久，第十届国际大学生智能农业装备创新大赛决赛在青岛举行，218所高校的796件作品入围决赛。青岛大学、青岛理工大学、青岛农业大学等驻青高校参赛队伍捧回40余个奖项，其中特等奖4项、一等奖3项、二等奖20项。从农业种植到农产品加工，一件件实用性强，自动化、智能化水平高的作品贴近农业产业发展需求，展现了大学生们创新创意能力和实践本领，更契合了当下农业装备的发展趋势。
比赛现场，辣椒苗托盘随传送带运动，光传感器如眼睛一样实时“盯”着托盘的位置。当托盘被送到指定位置时，两支长长的对称式纵向“机械臂”在红外传感器辅助下，轻轻夹起辣椒苗，手指一样的横向V型爪捏住苗木的两端，快速移动到刀片处完成切割。随后进入上夹环节，单目相机时刻注视着砧木、穗木接口位置，在自研算法“大脑”的指挥下，实现砧木、穗木的精准校正、快速接合，完成苗木嫁接，整个过程不足20秒。
“在我国，番茄、辣椒、茄子等茄科蔬菜种植面积占到了蔬菜总种植面积的四分之一。为提高茄科蔬菜的产量和品质，农艺上常对苗株进行嫁接处理，但茄科蔬菜苗株形成层较薄，机械嫁接难度大，国外全自动嫁接机售价又比较昂贵，我们就萌生了研制全自动蔬菜嫁接机器人的想法。”该项目负责人、青岛农业大学机电工程学院研究生路云鹏介绍。他们自主设计机械结构，自主编写算法代码，经过数百次实验，才完成了这款“有骨骼、有眼睛、有大脑”的全自动茄科蔬菜嫁接机器人研制。该机器人成本低、精度高，对茄科蔬菜嫁接的适配性强，“嫁接功力”雄厚，嫁接速度可达400株/小时。该项目也在此次比赛中获特等奖。
自动化、智能化是此次获奖作品的重要特点，不少参赛团队在作品中应用了人工智能、大数据等技术。在花生产业链中，花生荚果外观的识别与分类是影响产品质量与市场价值的关键环节。传统的花生荚果分类依赖人工目检，效率低、劳动强度大，难以满足现代农业规模化、标准化生产需求。青岛农业大学的“基于FPGA卷积加速的智能花生荚果分类装备”能够在视觉算法的加持下，识别花生荚果类型并进行分拣，从而满足花生荚果智能化、规模化、精准化自动分拣的需要。青岛大学的“椒阳似火——民用辣椒采摘收割机”项目则关注到了云南、贵州等山区、丘陵地带辣椒采摘难以实现机械化作业的难题。“现在辣椒采摘设备主要是大型联合收割机，不能适应个体种植户的需求。我们这款采摘收割机可以实现单人操作，满足小型机械化作业需求。”“椒阳似火——民用辣椒采摘收割机”项目队员、青大智能制造工程专业大三学生赵胤凯介绍。在设计这款产品时，他们专门设计了一套视觉识别系统，方便操作人员随时调整设备运行方式。
此外，部分获奖作品还特别关注到了人们日常生活的需求，贴近生活实际，创意十足。海带富含膳食纤维、维生素、蛋白质等营养成分，利用价值较高。涮海带结、凉拌海带结是不少人钟爱的食品，可目前海带结主要是人工打结，标准化水平、效率均较低。青岛农业大学团队针对这一问题开展技术攻关，研制出了一款新型夹爪式海带打结机。海带条切割、拉直、拉斜、缠绕、打结……多个仿生夹爪在算法模型加持下，精准定位、协同配合，像人手一样轻巧，实现海带无损打结。目前该装备已获得2项软件著作权、5项实用新型专利，完成工程样机试制并在9家海产加工企业开展规模化应用测试，单机日均效率是人工的20倍。该作品在此次比赛中获特等奖。
板栗是很多人喜爱的食品，但给板栗开口则是很多人遇到的难题。青岛理工大学获奖作品“新型板栗柔性夹持切口自动化装备”关注到了这一用户痛点。该设备通过创新设计实现了板栗上料、筛选、定位、切口及计数的全流程自动化。其中，智能振动盘上料器可实现板栗的自动排列与输送，柔性夹持装置则能适应不同大小的板栗，确保稳定传输与切口。更值得一提的是，设备采用先进的图像识别算法，能够精准识别板栗的切口位置，确保切口平整高效。
发展农装新质生产力，赋能农业高质量发展。大学生思维活跃、敢于突破，是许多新思想、新技术的“源泉”。智能农业装备创新大赛的许多成果都瞄准了农业“卡脖子”技术，发觉了未来农业科技的“潜力股”。从创意到实践，驻青高校大学生研发出的一件件凝结智慧火花的农业装备正为农业“向新向智”发展注入新活力、新动能。（青岛日报/观海新闻记者 王世锋）
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