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高校师生为树木发明“智能医生” 作业效率提升近7倍

中国青年网北京5月15日电（采访人员李华锡通讯员顾仁凯）“使用绿林卫士单人作业仅需2分钟每棵 ， 每天可缠绕约240棵 ， 作业效率是人工的近7倍 。 ”随着科技的进步 ， “人工智能医生”正逐渐走进人们的生活中 。 近日 ， 盐城工学院的10名师生 ， 也为树木研发了一位“智能医生”——绿林卫士 。 该发明集树木保温材料缠绕、涂白与病虫害智能识别防治于一体 ， 且大大提高工作效率 ， 节约防护成本 。
高校师生为树木发明“智能医生” 作业效率提升近7倍
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【高校师生为树木发明“智能医生” 作业效率提升近7倍】图为学生正在演示如何使用机器 。 受访者供图
大学生用1年时间研发出树木的“智能医生”
团队负责人王闯一边介绍 ， 一边演示着操作步骤 。 他说 ， 首先 ， 在屏幕上输入目标树木所需高度和厚度 ， 自动测算出该树木直径 ， 计算出所需保温带长度；接着 ， 夹具装置将保温袋送至树表 ， 通过缠绕环的转动对树木进行缠绕 ， 当检测到已使用保温带达到检测长度时 ， 切割装置自动切割；最后 ， 由收尾装置进行涂胶收尾 。
王闯是该校物联网专业大四学生 。 2018年初秋 ， 他在学校散步时 ， 遇见了正在工作的林卫工人 。 看着他们弯着腰 ， 一遍又一遍地为树木缠绕保温带 ， 王闯感到好奇 ， 难道不可以用机器吗？
于是 ， 他走了过去 ， 与他们闲聊起来 。 从林卫工人口中 ， 王闯得知 ， 冻害和虫害是威胁树木增长的两大原因 。 “一个优秀的工科生 ， 应该把实验室的东西搬到外面去 。 ”从小对计算机感兴趣的王闯 ， 萌生出了研发一种机器解决冻害和虫害的想法 。
他将这个想法告诉了信息工程学院教师孟海涛 ， 又联系了机械优集学院教师郁倩 ， 由两位老师选拔学生组成研究团队 ， 并全程指导 。 不到一年时间 ， 他的想法变成了现实 ， 绿林卫士面世 ， 并斩获多项大奖 。
高校师生为树木发明“智能医生” 作业效率提升近7倍
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图为团队部分成员合照 。 由左至右依次为杨宇、丁池、谭常一、于苗苗、王闯、张智勇 。 受访者供图
功能全自动化 ， 是人工作业效率的近7倍
据该校机制专业大四学生杨宇介绍 ， 绿林卫士主要由载具系统和工作系统两个部分组成 。 载具系统为设备提供移动以及升降功能 ， 工作系统可以根据不同养护需求 ， 安装相对应的缠绕、涂白、查虫、注药模块 ， 从而实现功能快速切换 。
“我们让机器上下升降 ， 采集树干表面 ， 通过数据标注学习构建病虫害识别模型 ， 识别定位病虫害位置 ， 配合精准施药 。 ”杨宇解释说 ， 绿林卫士可以检测到病虫的准确位置 ， 并喷洒药水 。
除了多种功能装置一体化 ， 绿林卫士的工作效率更高 。 团队成员张智勇说 ， 以胸径200mm、缠绕高度1500mm的树干为例 ， 人工缠绕植物绷带 ， 单人作业需10分钟每棵 ， 每天可缠绕约35棵 。 “而使用绿林卫士单人作业仅需2分钟每棵 ， 每天可缠绕约240棵 ， 作业效率是人工的近7倍 。 ”
高校师生为树木发明“智能医生” 作业效率提升近7倍
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图为同学们在实验室里研发产品 。 受访者供图
百余次试验 ， 师生协力攻克技术难关
近日 ， 在盐城工学院南校区模具中心里 ， 7名大学生分别将设备的各功能进行拆分设计并建模 ， 组成了一套自动化设计模型 ， 打印小比例模型后 ， 不断进行试错 。
在理论验证通过后 ， 他们开始整理采购清单并进行精细建模 ， 经历了一代机与二代机的两次尝试后 ， 终于推出了相对完备的二代机原型设计 ， 并实现了整机装配 ， 开始自动化设备的安装和编程 。
然而 ， 研发团队在试验途中也受到了许多挫折 。 材料刚度不够 ， 部件分布干涉、不能成功的完成预期的动作要求……团队成员的每一步 ， 都走得极为艰难 。
杨宇回忆说 ， 为了能尽快研发出产品 ， 团队成员们经常熬夜到凌晨四点 ， 有时甚至通宵 。 三天两头给模具中心的门卫大爷“添乱” ， 久而久之 ， 他们和门卫大爷熟了 ， 有时太晚了 ， 直接在值班室里休息了一晚 。
经管专业大三学生王硕说 ， 在做财务报表时 ， 他们对政府相关政策不了解 ， 陈爱成老师就和他们打电话 ， 帮助他们一条一条查找 ， 一直做到凌晨三四点才结束 。 “陈老师第二天还要上课 ， 我们挺感动的 。 ”
“单片机的连接容易出现问题 ， 比较危险 ， 孟海涛老师会在旁边指导 ， 甚至亲自操作 。 有一次轴承出现问题 ， 郁倩老师就开车到盐城的零件店一家一家找 ， 找了3个多小时 ， 才买回来需要的轴承 。 ”杨宇说 ， 在学生团队的后面 ， 有一群负责任的指导老师 ， 才使得项目能很快完成 。


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