
春夏之交,农事正忙。在西安市周至县的胡萝卜种植田里,以往弯腰锄草、喷施农药的传统劳作场景悄然改变,一台造型现代、作业高效的智能激光除草机器人平稳穿梭于垄间,以科技之光精准“斩杀”杂草,为特色经济作物绿色生长保驾护航。这款由西安理工大学机械工程学院庞辉教授团队自主研发的智能农业机器人,在周至试验田落地应用,以创新性技术破解传统除草难题,为乡村振兴注入强劲科技动能,让西理工的科研成果真正扎根沃野、落地生根。


科技成果入田间
西理工硬核农机破解农耕痛点

这是我校以科研成果转化服务乡村振兴、扎根三秦大地的又一重要实践。
周至县是陕西重要的特色经济作物种植区,胡萝卜等精细果蔬种植规模大、品质要求高,当地普遍采用垄作种植模式,作物种植密度大,幼苗与杂草交织共生,春夏时节杂草生长速度快,除草管护成为田间生产最关键、最繁重的环节。然而长期以来,当地种植户深陷除草困境。

“我们种胡萝卜,一直不敢用除草剂,怕伤苗、有残留,可人工除草又累又慢,成本还高,每年除草都让我们犯愁。”周至县富仁镇渭富胡萝卜农场种植户李航伟的话,道出了众多种植户的心声。传统除草方式成为制约农业绿色发展、农户提质增收的老大难问题,绿色高效、智能便捷的除草技术也成为当地农业生产的迫切需求。

直面农业生产的真实痛点,庞辉教授团队深耕智能农机装备研发,历经两年多攻坚克难,从图纸设计、实验室仿真、赛事打磨到大田实地测试,最终打造出适配周至垄作种植模式的智能激光除草机器人,为当地特色农业送上全新解决方案。在试验田现场,机器人无需人工操控,全程自主有序作业,依靠北斗高精度导航定位系统,只需进行简单的田间打点,就能通过智能算法自动规划最优作业路线,实现垄间平稳直行、地头灵活自主掉头,全程循迹精准行驶,完美适配当地垄作种植模式,地形适应能力强,作业状态稳定可靠。

同时,机器人搭载高清视觉智能识别系统,实时高清拍摄田间作物与杂草生长状态,通过AI智能算法深度分析,精准区分农作物幼苗与各类杂草,快速锁定杂草位置。识别成功后,设备立即发射高能激光,精准灼烧杂草生长点,从根源上实现物理灭草,全程不触碰作物幼苗、不翻动覆盖土壤、不使用任何化学药剂,真正做到零污染、零残留、不伤苗,完全契合绿色生态种植理念。

“这款激光除草机器人,对比人工和除草剂优势十分明显。”庞辉教授团队介绍,设备可实现24小时不间断连续作业,不受时间与人力限制,在标准垄作条件下,日作业效率达到15至25亩,是人工除草效率的十几倍,杂草去除率高达90%以上,据现场测试数据显示,作物误伤率控制在5%以下,除草效果干净彻底,作业精度远超传统方式。高效、精准、绿色的作业表现,让现场观摩的农户倍感新奇与震撼,大家纷纷为这项农业“黑科技”点赞,期盼设备尽快普及推广,减轻劳动强度,降低生产成本,助力作物增产增收。


教研双融守初心
潜心育人科创屡结硕果

深耕教学科研一线,庞辉教授始终恪守立德树人初心,以师德为基、以教研为本,坚持科研反哺教学、实践赋能育人,在课堂教学、科研创新、人才培养、学科竞赛等领域多点开花,尽显西理工教师的责任与担当。
教学工作中,庞辉教授全身心投入课堂建设,每年将约70%的工作时间投入教学一线,承担研究生《车辆动力学与控制》、本科生《汽车振动学(双语)》等核心双语课程教学,持续升级课件内容,增设仿真习题与课题研讨,牵头搭建二自由度电磁悬架试验台并融入课堂实操教学,同时成功获批10余项省级大学生创新创业项目,以优质课堂筑牢育人根基。

庞辉教授(前排左四)与毕业生一起合影
科研征途上,他深耕智能装备、机器人控制等前沿领域,2025年先后获批秦创原“四链”融合纵向项目、校级实验技术开发基金项目多项,顺利完成多项教改及实验项目结题验收;荣获陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖,斩获多项发明专利授权与受理;发表SCI、EI高水平论文80多篇,多篇入选ESI全球高被引、热点论文榜单,连续四年入选全球Top 2%顶尖科学家榜单,并在2025年获评终身榜单荣誉,学术影响力稳居行业前沿。

在研究生培养与学科竞赛方面,他注重学生科研思维与工程能力塑造,通过定期组会、文献交流、论文实训等方式悉心指导。所带研究生多人斩获国家奖学金、学业奖学金、优秀研究生及校级优秀硕士论文等荣誉。带领学生征战全国机器人及人工智能大赛、中国机器人大赛等多项顶级赛事,获得多项国家级奖项,培育出一大批创新型复合型人才。同时,他积极投身学院学科建设、专业发展与公共服务工作,为学校学科高质量发展贡献力量。

成果落地启新篇
科创赋能乡村振兴向未来

目前,庞辉教授团队研发的智能激光除草机器人在周至胡萝卜试验田测试运行稳定,导航定位精准、识别除草高效、适配性突出,已完全具备规模化推广应用条件。这不仅是一次技术成果的落地实践,更是我校科研服务乡村振兴、助力农业现代化的生动体现,彰显了科研团队扎根基层、服务三农的使命担当。

展望未来,庞辉教授团队表示,将以此次田间测试为契机,依托周至实地作业数据,持续推进设备迭代升级,重点优化视觉识别、激光控制等核心技术,进一步提升设备稳定性、精准度与适用性,研发推出适配多种特色作物的专用机型,满足多样化种植需求。同时,加强与地方农业经营主体、种植农户的深度合作,扩大示范试验范围,加快科技成果转化应用,以科技创新赋能智慧农业发展,用先进农机装备为农户减负增效,为乡村产业长效发展夯实科技根基,让更多西理工农业“黑科技”走进田间、服务百姓,助力乡村振兴高质量发展。


视频:西安电视台
采写:邓雅津
责任编辑︰ 彭雅兰 王硕
审核:陈梅 李博


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