激光闪耀龙江黑土地 AI技术开启绿色除草新模式

激光闪耀龙江黑土地 AI技术开启绿色除草新模式

走进哈尔滨新区科技创新城机器人岛B2栋,哈尔滨华工智耘科技有限公司(以下简称华工智耘)的测试场地里,数台激光除草机器人按测试动线错落布设。曾经服务于精密电子加工的工业蓝光激光模组,在这里完成跨界蜕变,化作耕耘黑土地的“科技手术刀”。

没有轰鸣的农药喷洒设备,不见弯腰薅草的劳作身影,这套冰城自主研发的AI激光除草机器人,依靠AI视觉识别定位杂草,以激光物理方式灭除杂草,实现零农药除草。从实验室研发攻关,到大田反复试验打磨,再到走出国门销往海外,工业激光技术正走出生产线,一步步扎根黑龙江广袤田野,为寒地有机种植破解除草难题。

攻坚克难 突破除草技术壁垒

华工智耘的研发车间里,曾经用于手机精密切割的工业激光模组,经过改造迭代,变身为农田除草的“微米手术刀”。谈起企业跨界扎进智慧农业赛道,副总经理李涌伟打开了话匣子。

“杂草防控,是农业生产常年绕不开的老大难问题。”李涌伟说,团队常年跑遍黑龙江各个市县田间调研,见过太多种植户的现实困境。人工除草费时费力,越是农忙越难招工,劳务成本居高不下;喷施除草剂效率虽高,却容易造成农药残留、土壤板结,想要发展有机绿色种植,这条路根本走不通。放眼海外,同类激光除草设备不仅售价昂贵,还存在技术封锁,进口设备的识别模型依照国外作物训练,来到东北黑土地,面对本地五花八门的杂草很容易“水土不服”。

背靠华工科技二十余年激光技术积累,脚下是黑龙江世界级黑土地资源,团队萌生一个大胆构想:把成熟的工业蓝光激光技术落地农业场景。“想法听起来很酷,但落地处处是难题。农田完全不同于恒温无尘的工业车间,春季大风、田间晨露、泥土飞扬,田间苗情草相千变万化,每一项都是全新挑战。”李涌伟感慨道。

最大难点,是让机器分清庄稼和杂草。同样一片绿色,大豆、蔬菜幼苗和杂草形态相近,不同播种时间、不同雨水条件下植株样貌还会发生改变。研发人员没有守在实验室调试代码,而是把大量时间放在双城、明水等田间地块,采集稗草、苘麻、狗尾草等各类杂草在不同生长周期的样本,积累百万级田间真实样本,反复打磨AI识别算法。整机做到IP55高等级防护,抗尘土、耐雨水,支持24小时全天候不间断作业。

“我们绝非简单把工业设备改一改就下地,而是把湖北顶尖光电子技术,和黑龙江本土农业场景深度融合,让技术、场景、资源真正适配,才能造出适配中国寒地农田的装备。”李涌伟说。昔日切割精密元器件的工业利刃,就此完成转型,成为守护庄稼的“田间慧眼”。

降本增效 筑牢绿色种植根基

从实验室走向广袤田野,双城的菜地、明水的黑豆田,成为激光除草机器人最好的试验场。夜间,设备开启测试模式,摄像头不断捕捉田间植株影像,一道道蓝色激光完成除草打击。

“农户接不接受新装备,不靠华丽概念,归根结底要看两笔实打实的账:一笔安全账,一笔经济账。”李涌伟说道。

安全账,核心就是纯物理除草,全程不使用一滴除草剂,这对于有机种植主体来说是生存底线。明水县通泉乡红卫村,龙江公社农业种植农民合作社联合社理事长刘运红站在黑豆田边,弯腰捻起一株被激光打击过的稗草,杂草生长点已经焦枯,旁边黑豆苗叶片鲜亮饱满。

“以前光会弯腰薅,哪想到激光能除草?”刘运红感慨,合作社做有机黑豆种植,要经过270多项指标检测,化学除草剂是绝对碰不得的红线。地里杂草种类杂,稗草、狗尾草、苘麻十几种混生,春夏季苗期一季要除草三四遍。过去一个壮劳力忙活一天最多干完一亩地,工钱就要200元。每到除草季找人难,等人凑齐了,杂草都长过苗梢。

最初接触激光除草设备,刘运红也十分谨慎,特意查阅国外同类产品,不仅价格高昂,识别模型针对国外作物训练,来到东北极易水土不服。整整一年,她跟着智耘研发团队做小范围试验,还把明水当地杂草样本带给技术人员,陪着大家蹲在地里调试AI模型。

大马力拖拉机牵引AI激光除草机平稳驶过田垄,蓝色激光在植株间快速跳动。春播时节,一台设备每日可作业80‑100亩,作业能力抵得上七八十个壮劳力。

经济账同样亮眼。相比人工除草,机器作业成本降低70%以上。春播苗期及时清除杂草,避免杂草抢夺土壤水肥。依托无农药的品质优势,有机黑豆收购价是普通黑豆的三倍左右,种植户终于有底气扩大种植规模。

周边种植大户张东天天往田里跑,实地看过机器作业效果后满心期待:“明年我家几百亩豆田都想用上。”当地还有7个村集体主动对接,计划引进这套设备。

目前华工智耘的激光除草机器人在黑龙江省内累计应用面积突破千亩,H8激光除草机器人成功出口澳大利亚,入选黑龙江省首台(套)重大技术装备名录。  

产研协同 赋能黑土地现代农业

技术落地不是终点,如何让激光除草机器人适配更多作物、适应黑龙江多变的气候土壤条件,是华工智耘持续推进的课题。今年七月,企业与哈尔滨市农业科学院完成签约,搭建起科研机构与科技企业协同创新的桥梁,打通科研“最先一公里”和产业“最后一公里”。

“实验室的数据再好,也要经过大田检验。利用作物生长后期开展田间观测试验,采集不同气候下的苗情草相,都是优化AI模型最宝贵的素材。”李涌伟说,哈尔滨市农业科学院将发挥作物栽培、品种选育的科研优势,配合企业定向驯化AI识别模型,丰富大豆、玉米、蔬菜、中药材多类作物、多生长阶段的样本数据库,持续提升机器面对复杂草相的识别精度。

双方还将共建示范基地,开展田间试验、农技推广工作。核心瞄准春夏季苗期除草主战场,同时利用秋季窗口期打磨设备稳定性,让机器人既扛得住盛夏高温多雨,也适应东北早春多风低温的田间环境。

眼下华工智耘正携手地方打造规模化AI激光除草应用示范区,形成可复制、可推广的智慧农业样板。设备在田间作业的同时,后台持续收集苗情、草情、作业反馈,AI模型越用识别越精准。

“把光电子技术扎根黑土地,用新质生产力赋能农业现代化。”李涌伟说,在即将举办的2026黑龙江国际农业机械展览会上,我们也将携带重点产品亮相,让更多人了解我们的AI激光除草机器人。未来企业会继续迭代硬件与算法,不断追赶国际先进水平,守护黑土地生态,助力绿色农业规模化发展,让更多中国智造的智能农机奔跑在国内外的田野之上。(王东生)