高校師生為樹木發明“智能醫生” 作業效率提升近7倍

　　中國青年網北京5月15日電（記者 李華錫 通訊員 顧仁凱）“使用綠林衛士單人作業僅需2分鐘每棵，每天可纏繞約240棵，作業效率是人工的近7倍。”隨著科技的進步，“人工智能醫生”正逐漸走進人們的生活中。近日，鹽城工學院的10名師生，也為樹木研發了一位“智能醫生”——綠林衛士。該發明集樹木保溫材料纏繞、涂白與病蟲害智能識別防治于一體，且大大提高工作效率，節約防護成本。

圖為學生正在演示如何使用機器。受訪者供圖

　　　大學生用1年時間研發出樹木的“智能醫生”

　　團隊負責人王闖一邊介紹，一邊演示著操作步驟。他說，首先，在屏幕上輸入目標樹木所需高度和厚度，自動測算出該樹木直徑，計算出所需保溫帶長度；接著，夾具裝置將保溫袋送至樹表，通過纏繞環的轉動對樹木進行纏繞，當檢測到已使用保溫帶達到檢測長度時，切割裝置自動切割；最后，由收尾裝置進行涂膠收尾。

　　王闖是該校物聯網專業大四學生。2018年初秋，他在學校散步時，遇見了正在工作的林衛工人。看著他們彎著腰，一遍又一遍地為樹木纏繞保溫帶，王闖感到好奇，難道不可以用機器嗎？

　　于是，他走了過去，與他們閑聊起來。從林衛工人口中，王闖得知，凍害和蟲害是威脅樹木增長的兩大原因。“一個優秀的工科生，應該把實驗室的東西搬到外面去。”從小對計算機感興趣的王闖，萌生出了研發一種機器解決凍害和蟲害的想法。

　　他將這個想法告訴了信息工程學院教師孟海濤，又聯系了機械優集學院教師郁倩，由兩位老師選拔學生組成研究團隊，并全程指導。不到一年時間，他的想法變成了現實，綠林衛士面世，并斬獲多項大獎。

　　圖為團隊部分成員合照。由左至右依次為楊宇、丁池、譚常一、于苗苗、王闖、張智勇。受訪者 供圖

　　功能全自動化，是人工作業效率的近7倍

　　據該校機制專業大四學生楊宇介紹，綠林衛士主要由載具系統和工作系統兩個部分組成。載具系統為設備提供移動以及升降功能，工作系統可以根據不同養護需求，安裝相對應的纏繞、涂白、查蟲、注藥模塊，從而實現功能快速切換。

　　“我們讓機器上下升降，采集樹干表面，通過數據標注學習構建病蟲害識別模型，識別定位病蟲害位置，配合精準施藥。”楊宇解釋說，綠林衛士可以檢測到病蟲的準確位置，并噴灑藥水。

　　除了多種功能裝置一體化，綠林衛士的工作效率更高。團隊成員張智勇說，以胸徑200mm、纏繞高度1500mm的樹干為例，人工纏繞植物繃帶，單人作業需10分鐘每棵，每天可纏繞約35棵。“而使用綠林衛士單人作業僅需2分鐘每棵，每天可纏繞約240棵，作業效率是人工的近7倍。”

圖為同學們在實驗室里研發產品。受訪者供圖

　　百余次試驗，師生協力攻克技術難關

　　近日，在鹽城工學院南校區模具中心里，7名大學生分別將設備的各功能進行拆分設計并建模，組成了一套自動化設計模型，打印小比例模型后，不斷進行試錯。

　　在理論驗證通過后，他們開始整理采購清單并進行精細建模，經歷了一代機與二代機的兩次嘗試后，終于推出了相對完備的二代機原型設計，并實現了整機裝配，開始自動化設備的安裝和編程。

　　然而，研發團隊在試驗途中也受到了許多挫折。材料剛度不夠，部件分布干涉、不能成功的完成預期的動作要求……團隊成員的每一步，都走得極為艱難。

　　楊宇回憶說，為了能盡快研發出產品，團隊成員們經常熬夜到凌晨四點，有時甚至通宵。三天兩頭給模具中心的門衛大爺“添亂”，久而久之，他們和門衛大爺熟了，有時太晚了，直接在值班室里休息了一晚。

　　經管專業大三學生王碩說，在做財務報表時，他們對政府相關政策不了解，陳愛成老師就和他們打電話，幫助他們一條一條查找，一直做到凌晨三四點才結束。“陳老師第二天還要上課，我們挺感動的。”

　　“單片機的連接容易出現問題，比較危險，孟海濤老師會在旁邊指導，甚至親自操作。有一次軸承出現問題，郁倩老師就開車到鹽城的零件店一家一家找，找了3個多小時，才買回來需要的軸承。”楊宇說，在學生團隊的后面，有一群負責任的指導老師，才使得項目能很快完成。