全国大学生无人机与机器人创新创业方案决赛在举行

原标题:全国大学生无人机与机器人创新创业方案决赛在举行

5月7日,全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛决赛答辩在中国农业大学东校区信息与电气工程学院举办,来自全国各地的十支选派队伍进行了阐述,并针对评委的提问作出了回答。

中国农业大学东校区信息与电气工程学院/图 来源宇辰网

十个进入决赛的方案分别是:山西农业大学选送的植保无人机雷达、喷头定向系统,华中农业大学选送的温室盆栽智能巡检机器人,中国农业大学选送的新型气包式植保无人机,青岛农业大学选送的温室大棚智能喷药机器人,河南科技大学选送的轮腿姿态自适应仿乌龟翻转机器人,中国农业大学选送的基于组合导航的智能饲草推送机器人,江苏大学选送的面向高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人,中国农业大学选送的全自动无人机机载高效播种系统,江苏大学选送的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统,西北农林科技大学选送的一种小型固定翼无人机的翼稍小翼转动装置。

江苏大学参赛队介绍其面向高架草莓栽培的轻简智能型草莓移栽机器人/图 来源宇辰网

中国农业大学选送的基于组合导航的智能饲草推送机器人/图 来源宇辰网

华中农业大学参赛队介绍选送的温室盆栽智能巡检机器人/图 来源宇辰网

参赛选手在演示机器/图 来源宇辰网

参赛选手在演示机器/图 来源宇辰网

评委分别由中国农业大学植保机械与施药技术研究中心主任何雄奎、中国农业大学信息与电气工程学院电子信息系主任王库、中国农业大学工学院博士生导师汤修映、北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院导航系副主任雷旭升、北京林业大学工学院教授赵燕东、北京博鹰通航科技有限公司总经理王飞、北京天翼合创科技发展有限公司董事长马勇担任。

此次送选的方案分为两类,一类是无人机/机器人创新设计/改进方案,为A类;另一类是无人机/机器人应用方案,为B类。本次进入决赛答辩的方案中,除国农业大学选送的全自动无人机机载高效播种系统和江苏大学选送的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统是B类外,其他全属于A类创新方案。

在决赛答辩中,引起评委老师热烈讨论的方案中,最吸引人莫过于山西农业大学选送的植保无人机雷达、喷头定向系统,该方案脱胎于在实地飞防作业中,无人机起飞与刹车时不能竖直指向水平作业面,导致喷洒均匀度降低。一般要求将喷洒不均匀度控制在10%,但目前在刹车和起飞时,不均匀度多在40%以上。

山西农业大学介绍其选送的植保无人机雷达、喷头定向系统/图 来源宇辰网

据山西农业大学工学院大三学生、也是该项目的主要参与者刘伟洪介绍,在方案通过舵机控制喷头角度,以每秒500次/秒的速度控制喷头角度,能保证喷头始终垂直于作物表面,达到最佳的喷洒效果。

另外,该方案也试图加入仿地飞行功能,但目前只能实现连续、规则的坡度,对于不连续的S形坡度,尚未试验成功。即使在仿地飞行过程中,喷头也会随着地形的改变而进行相应的调整,始终垂直于作物表面。

该方案的指导教师、山西大学副教授武志明指出,去年在参加中国无人机与机器人应用大赛时,对于植保机的检测效果是只选取作业中间部分,两头的作业效果不予采用,但实际作业中,地两头的作物同样是需要打药的,这就萌生了要尽可能均匀喷洒的念头。

中国农业大学参赛者介绍选送的新型气包式植保无人机/图 来源宇辰网

同样属于植保无人机方案的还有中国农业大学选送的新型气包式植保无人机,该设计使用了气包承担机身重量,机身采用耐用、廉价材料,相比当前市面上的碳纤维材质,可节省成本,提高了无人机的耐用性。同时,由于气包的缓冲机制,植保无人机在发生碰撞和坠落时,损失也较小。并且,由于其重量减轻,减轻的机身可以用于装载更多药液,在同样的续航条件下,效率更高。

另一个引发评委的讨论的作品是来自河南科技大学的轮腿姿态自适应仿乌龟翻转机器人,该机器人能在不平整的地面上使用腿式前进,具有避障功能,一旦摔倒可以模拟乌龟翻转,在翻转过程中采用轮式前进,效率大大提高,可解决复杂路面情况下非常规行走的问题,实用性得到了肯定。

河南科技大学参赛队介绍选送的轮腿姿态自适应仿乌龟翻转机器人/图 来源宇辰网

据河南科技大学薛金丹介绍,该机器人已经经历了四届学生的完善,多次获奖,并包含多个发明专利和实用新型专利。

评委之一、博鹰通航CEO王飞指出,该方案的思路与波士顿动力公司的四足“大狗”有相似之处,但还需要继续改进。

江苏大学有两份方案入围,分别是电气信息工程学院副教授杨宁带队的基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统,和农业装备工程学院副教授刘继展带队的面向高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人。杨宁介绍称,基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统是将wsn地面病害预警与无人机遥感相结合,用互联网+的手段实现作物病害检测,很快还将推出针对PM2.5的检测设备。而面向高架栽培的轻简智能型草莓移栽机器人也得到了评委老师的青睐。

基于WSN孢子感知与定位的农作物病害无人机侦测系统方案成员回答评委提问/图 来源宇辰网

中国农业大学信息与电气工程学院副教授、中国农业大学信电学院农业无人机研究所执行所长刘云玲告诉宇辰网记者,初赛有逾40份方案提交上来,筛选时难以取舍,进行了好几个月。

全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛是2016年11月启动的,旨在为大学生搭建一个无人机与机器人设计与应用方面的交流平台,推动我国无人机与机器人技术在高校的自主创新,促进无人机与机器人产业的发展。

本届全国大学生无人机与机器人创新创业方案赛由中国农业工程学会主办,中国农业大学承办,组委会要求参赛作品均应为无人机或机器人技术领域的创新性发明、改进、或应用类方案。作品应具备较高的科技含量,并能对生产技术或社会生活带来便利或效益。

组委会表示,这样的比赛还会继续办下去,给大学生提供一个展示、互相交流的平台。

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