近日，在江蘇省南京市江寧太和農場，一臺外形酷似“微型坦克”的智能農機正在水稻田間進行除草作業測試。它沒有駕駛員，卻能一邊前進，一邊完成壓草、掩埋、碾壓等全自動作業，真正實現了綠色、智能、高效的水田除草。
水田除草機器人。南京農大供圖
該裝備由南京農業大學工學院教授肖茂華團隊研發，具備電動驅動、視覺識別輔助自主導航、多種除草裝置組合等功能，面向水田復雜環境下的綠色高效除草需求開展實地驗證。
肖茂華介紹，這臺機器人采用電動驅動與智能導航協同作業，大大提升了水田作業的適應性。該裝備采用全電動四輪驅動底盤，具備較強的水田通過能力，配套了電池可更換、電控轉向、智能感知與路徑跟蹤模塊，可實現連續作業、自動行走及部分作業路徑調整。
正在水田作業的除草機器人。南京農大供圖
“相比傳統燃油動力，電動系統具備響應快、噪音低、零排放、維護簡單等優勢，更適合水田環境下的低速精準作業。”肖茂華說。根據實測數據，機器人最小轉向半徑約1.84米，轉向控制誤差約5.16%，能適應部分小田塊與田埂邊緣區域的作業需求。
肖茂華介紹，在水田中實現自主導航的難點在于復雜農田環境的感知和路徑規劃，而基于深度學習的語義分割技術自動提取秧苗中心線，可精準識別水稻秧苗行。采用視覺識別輔助的自主導航技術識別率可達94%。
這臺機器人還配備了多模塊除草裝置，行間除草裝置用于擾動、壓覆雜草，株間除草裝置用于深入秧苗間隙，將雜草根系撥起，真正實現了綠色、智能、高效的水田除草。不僅如此，機器人還有排氣裝置，可以為水稻根系導入氧氣，改善通氣性，促進健康生長。
機器人除草部件的詳細結構。南京農大供圖
“這臺設備不依賴化學藥劑，力求通過物理方式削弱雜草生長勢，為稻苗創造更有利的生長環境。后續研究將進一步驗證其在不同田型與秧齡條件下的作業穩定性與適應性。”肖茂華說。
測試過程中，南京市農業農村局、南京市農業裝備中心等單位現場觀摩了機器人在泥濘水田中的行進與作業表現，詳細了解其動力系統、智能控制方案與作業效果，對其“低擾動、高適應”的研發方向表示認可，并鼓勵后續加強產品優化與應用落地。
該項目聚焦水田智能除草技術，通過整機系統融合與現場驗證，為破解“人工緊缺、除草藥限、機械作業精度不足”等難題提供了可行思路。據悉，目前設備尚處于持續改進階段，后續將在更多區域開展作業測試和優化工作。
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