江西应用科技学院“橘翼智控”团队: 青春攻坚精准施药 科创破局赋能柑橘产业
在乡村振兴全面推进的背景下,智慧农业作为农业现代化的核心方向,是特色产业提质增效的关键支撑,而赣南柑橘产业却因山地地形制约、施药技术落后、设备适配性低等瓶颈难以实现智能化升级。江西应用科技学院“橘翼智控”本科生科研团队,直面赣南柑橘植保行业困局,历多次田间试验与技术打磨,从地形自适应飞行、靶向雾滴施药、智能路径规划三大维度突破创新,打造柑橘园无人机精准施药技术体系,为赣南柑橘产业绿色化、智能化发展注入鲜活的科技动能。
团队创立之初,成员们深入赣南各区县柑橘种植基地实地调研,走访种植大户与农业技术人员后发现,柑橘植保不仅存在人工施药效率低、成本高、安全风险大的问题,还因通用无人机缺乏针对性优化,出现雾滴漂移、漏喷重喷等情况,且现有技术多聚焦单一设备改造,缺乏贴合山地果园的系统集成创新。“山地果园的地形特点和柑橘树的生长形态,让通用植保设备难以发挥作用,我们想从根源上破解山地柑橘精准施药的难题。”团队负责人表示。这支本科生组成的团队,就此开启了科研攻坚路,课余时间扎根田间地头与实验室,研读大量农业智能化与无人机植保文献,在反复试验与实地测试中寻找突破方向。
地形适配是精准施药的基础,也是团队遇到的第一道难关。赣南柑橘园多为山地丘陵地貌,地形起伏大、地块分散,普通无人机飞行稳定性差,易因高度偏差导致漏喷或坠机。团队放弃直接使用通用无人机整机,选择以多旋翼无人机为基础,自主研发地形自适应模块,却面临地形感知精度、高度动态调控的技术难题。成员们放弃假期,顶着烈日深入橘园开展地形测绘,在实验室反复调试模块参数,记录海量飞行数据后分析复盘,失败成了家常便饭。历经数十次田间试验,他们终于实现无人机对地形高度变化的实时感知,保持与柑橘树冠的恒定距离飞行,彻底杜绝地形干扰带来的作业问题,让无人机在山地果园实现平稳、精准飞行。
攻克地形适配难题后,雾滴调控与靶向施药的核心问题又摆在眼前。传统均匀喷洒模式不仅造成农药大量浪费,还因雾滴无法精准附着柑橘叶片正反面,导致病虫害防治效果大打折扣。团队大胆设想,能否根据柑橘树生长特性定制靶向施药方案?他们查阅农业植保与流体力学相关文献、反复论证雾滴运动规律,最终研发出靶向可调式雾化喷头。但喷头与无人机的适配、雾滴大小与喷洒范围的精准调控,又迎来新挑战。成员们精准把控实验细节,不断调整喷头孔径、压力参数,终于摸清不同病虫害对应的最佳雾滴参数,实现靶向施药,让药液均匀附着叶片正反两面,大幅提升防治效果的同时减少农药浪费与环境污染,团队也就此推进相关技术专利申请。
智能路径规划,是团队实现无人机全自主作业的又一攻坚目标。传统无人机作业需人工全程操控,不仅耗时费力,还易因人为失误造成重喷漏喷,难以适应山地果园的复杂环境。团队引入AI视觉识别技术,反复设计识别与规划算法,最终研发出智能AI路径规划系统,实现无人机对果园边界、障碍物的自主识别与规避,可根据果园地形与柑橘种植密度自动规划最优作业航线,无需人工全程操控,构建出“地形感知-靶向施药-智能规划”一体化的柑橘无人机精准施药体系,彻底解决了山地柑橘植保智能化水平低的问题。
团队的成长,离不开学校的坚实支撑,学校提供专项实验资金与创新创业专项基金助力技术落地,配备专业指导老师全程指导,不仅关注其在实验室阶段的技术突破,更着力搭建从实验室到田间地头的转化桥梁。通过深化校地、校企合作,学校为团队对接赣南柑橘种植合作社、农业科技企业等实践平台,提供田间测试、技术推广的全方位支持,助力科研成果走出实验室、走向橘园地头。
从实验室的反复调试到橘园里的成功应用,这群本科生用笃行不怠的坚守,在柑橘智慧植保赛道上跑出青春加速度。指导老师表示,将以该项目为科研育人案例,深化产教融合、科教融汇,“橘翼智控”团队未来将持续推进设备性能优化、施药方案精细化、应用场景拓展三个方向的协同创新。在设备优化方面,将进一步升级地形自适应模块与视觉识别系统,提升无人机的续航能力与负载能力,适配更多山地复杂地形;在施药方案方面,将针对赣南不同柑橘品种、不同病虫害类型,制定精细化靶向施药参数,结合物候期实现“按需给药”,进一步提升减药增效效果;在场景拓展方面,将开发无人机施肥、疏花疏果等配套功能,探索柑橘全生长周期智能植保解决方案,同时完善农户培训体系,让技术更易推广、更贴农需。

















