鄒琛根,機電工程學院新能源汽車工程技術(本科)專業學生,累計獲獎40余項,其中國家級8項,省級20項。他以“科技賦能農業,創新服務社會”為信念,在科研創新、社團建設等領域展現出新時代青年的責任擔當。
技術革新,改變傳統農業生產模式
在一次參觀現代化農業生產基地中,鄒琛根注意到傳統播種技術存在耗人力、效率低、易出錯等問題。“如果能夠借助科技手段改變這一現狀,不僅能大幅提升農業生產效率,還能減輕農民負擔”,帶著這樣的目的,鄒琛根決定設計一款“自動化播種機”。
在滿懷激情地向同學們介紹項目的設想時,他遭到了同學的或冷淡或拒絕地回應。有人認為是小打小鬧不值一提,有人認為投入巨大精力收效甚微,還有人認為有點異想天開。“這一定是一次對傳統農業生產模式的革新”,鄒琛根試圖用大量的數據、案例和未來市場前景打動潛在的隊友。
項目初期,盡管團隊成員稀少,大家在反復論證和老師指導下,確定自動化播種機的核心功能和設計理念,即自動化播種機是一款集旋耕、播種和覆土于一體的全自動化設備,可為農業生產提供一種既高效又經濟的解決方案。
2024年,為參加第十一屆全國大學生機械創新設計大賽,團隊開啟優化自動化白菜播種機工作。“方案過于簡單”“團隊經驗不足”“數據支撐不夠”“難以有技術突破”……項目遭到各方質疑,讓這個本來就單薄的團隊雪上加霜。
“這些批評意見,就是我們努力的方向”,鄒琛根鼓勵隊友,解決這些“問題”之日,就是項目成功之時。每當有人想要放棄,鄒琛根總能用自己的熱血點燃他人心中的火種。

鄒琛根在調試自動化播種機的視覺模塊。
鄒琛根發現,自動化播種機在實時識別作物狀態和障礙物方面存在不足,影響了整體作業的精準性,于是提出將YOLO(You Only Look Once)v8模型運用到自動化播種機中,通過攝像頭實時捕捉作業環境中的作物狀態和障礙物信息,實現精準定位和智能調控。這個創新舉措可提高播種機的作業效率和安全性,為整個項目注入前沿科技活力。
然而,團隊成員對深度學習和計算機視覺實際應用的經驗幾乎是零。如何將YOLO應用到自動化播種機的作業流程中,成了巨大難題。“農田環境復雜,光照、土壤顏色、雜草等因素都會干擾目標識別的準確性,現成的YOLO模型缺乏對白菜的專門優化”,鄒琛根說,模型無法正確識別播種區域,誤判率過高,大大影響了播種機正確執行種子投放和覆土操作,“如果不攻克這個難關,整個項目就會止步于半成品,無法真正實現農業生產中的實際應用”。
面對接連不斷的挑戰,鄒琛根深知,要讓YOLO真正服務于播種機,就必須針對農業環境進行專門優化。首先利用已有的蔬菜圖片數據進行訓練;其次多次采集不同光照條件下的蔬菜圖像,手動標注白菜、芝麻等關鍵目標蔬菜,建立一個專屬農業視覺的數據集。

在比賽前一天,鄒琛根和隊友們齊聚酒店,通宵達旦,做賽前最后的項目優化。
每完成一次模型優化,都會在模擬環境和現實中反復實驗。經過上百次的數據標注和調優,最終YOLO模型的識別準確率從56%提升至95%,基本能夠精準識別出播種區域,并能規避障礙物,動態調整播種機的運行軌跡,確保每一顆種子都被精準地投放在最優位置。憑著一股不服輸的精神,鄒琛根團隊克服重重困難,根據農業生產實際需求和操作難點,結合自動化控制技術,在結構設計、操作穩定性及系統集成等方面實現技術突破,成功奪取全國比賽二等獎的好成績,同時,完成了相關專利認證。
創建社團,提升學校人工智能整體實力水平
2023年初學校引進了一批全新人形機器人。鄒琛根懷著激動的心情,走進實驗室,與老師同學們反復試驗、調試程序,逐漸開發出了機器人定點踢球、直線短跑、障礙跑、通過不規則地面、舞蹈等的不同場景的應用,由此對機器人的潛力和未來充滿了期待。
然而,2023年,參加中國機器人及人工智能大賽的鄒琛根,看到了自己學校與其他高校之間的差距。“機器人及人工智能技術單靠幾個人的努力難以取得更多的進步,必須帶動全校同學對機器人技術的熱情,讓更多的同學參與到這里面來,集思廣益不斷優化機器人的應用。如果不盡快提升學校在機器人及人工智能領域的整體實力,就難以與外界先進水平接軌”。帶著這樣的緊迫感,鄒琛根決心創立人工智能機器人協會,搭建一個長期、穩定的科技創新平臺,吸引更多優秀學子投身其中,提升同學們在相關領域的整體競爭水平。
“協會納新初期,好奇的多,加入的少”,面對這樣的困境,鄒琛根沒有氣餒,他深知,要點燃同學們對科技創新的熱情,就必須打破大家對難度的顧慮。他組織多場講座,邀請相關專業的老師和合作企業的行業專家,從最基礎的概念講解起,輔以生動案例和實際操作演示,使抽象理論變得直觀易懂。同學們親手操作激發興趣,漸漸消除了“難度太高”的恐懼,邁出了實踐的第一步。
為了幫助新成員盡快適應,鄒琛根積極奔走,邀請有比賽經驗的同學和指導老師進行深度輔導;舉辦機器人應用開發培訓班、智能控制、目標檢測等技術專題講座;組織志愿者為對機器人及人工智能技術感興趣,但缺乏實踐操作經驗的同學提供一對一幫助;多次推動舉辦小型項目校賽,將復雜任務拆分為簡單環節,讓每個參與者在實際操作中體驗成功的喜悅,激發持續探索的動力。
如今,人工智能機器人協會已發展成為海南科技職業大學最具影響力的科技創新學生社團之一,目前擁有192名成員。協會承擔著學校多個高端智能設備的管理和技術研發工作,負責全校仿人型機器人、無人車、四足機器人等先進設備的日常維護與應用開發,積極推動設備在教學、競賽和科研領域的深度融合。協會成員先后參加國際青年人工智能大賽等多個賽事,并取得優異成績。
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鄒琛根(右二)在競賽中向評委做團隊研發項目介紹。
2024年中國機器人及人工智能大賽,海南科技職業大學127支隊伍在省賽中獲獎,在國賽總決賽中獲獎大部分隊伍也來自人工智能機器人協會。“人工智能機器人協會的快速發展,不僅助力了學校在機器人與人工智能領域的整體實力水平的提升,也讓越來越多的同學在科技創新的道路上找到方向,實現了協會成立的初衷——讓更多人參與機器人學習,為科技創新貢獻力量,”鄒琛根說。
在探索科技的漫漫長路上,鄒琛根深知,荊棘與迷霧交織,“攔路虎”隱匿其中,它們是復雜理論構筑的迷障,是技術瓶頸豎起的高墻,是資源困境形成的泥沼,試圖讓他探索的腳步停滯。但當青春與科技攜手,便煥發出無盡的力量。他以堅定為帆,揚起信心的旗幟;以專注為錨,沉心鉆研知識的海洋;以無畏為刃,迎難而上,斬斷前路的荊棘;以科技為犁,在青春的沃土上辛勤深耕。當每一滴揮灑的汗水,浸潤著創新的種子;每一次思維的碰撞,綻放出智慧的火花;每一場努力地奔走,凝聚成互助的暖流,在海科大這片青春與科技交融的土地上,必將孕育出累累碩果,向著光明的未來,一路生花。
(文字指導老師:葉霖嘉)