タイトル:同済大学で「整活」!我々大学生はやはり全面的すぎる

「見て!我々のチームが新聞聯播に出たよ!」
10月15日の夜、
張昊博は興奮気味に家族や友人に吉報を伝えた。
わずか1秒の横顔だったが、
キャンパスから畑へと活躍の場を移し、
彼は『新聞聯播』に登場しただけでなく、
スマート農業の輝かしい未来へと歩み出した。

彼は同済大学自動車学院2020年入学の学部生であり、
『智絵農稷——
緑色智絵無人農業引領者』プロジェクトの責任者でもある。
このプロジェクトは
中国国際大学生創新大賽(2024)
全国金賞を獲得し、
大学生創新成果展にも選出された。
そのおかげで彼は運良く
CCTV『新聞聯播』の映像に登場することになった。

また、彼は第一発明者として2件の
発明特許を取得した:
『知能農業における多機協同に基づく自律植付システム、設備及び記憶媒体』
『経路計画に基づく多種植車両協同制御システム』
さらに、
全国大学生機械創新設計大賽一等賞、
全国大学生節能減排社会実践与科技競賽一等賞
など、6件の国家級賞、
「挑戦杯」市級金賞、
上海市高校発明賞など12件の省部級賞、
宝鋼優秀学生賞
……
この物語は、沙棘(サジー)から始まる……

初代機:沙棘移植機
生態環境の管理において、
沙棘(サジー)は重要な役割を果たしており、
世界で認められた経済的防護植物で、
国連環境開発署から
生態建設分野のパイオニア樹種と称されている。
内モンゴル・オルドス出身の
張昊博は、森林管理官を務める祖父と一緒に
幼い頃から巡林や苗の移植を行い、沙棘に精通していた。
「祖父は沙棘を植えるのが大変で、 トゲから手を守るために3~4枚の手袋をしていた。」
沙棘は現在も主に手植えに頼っている。
大学1年生の夏休みに帰省した際、張昊博は
機械化植付設備を作るアイデアを思いつき、
同専攻のルームメイト2人を核として、
学内で学際的な
Ceres創業チームを結成した。
1年かけて初代機を開発したが、
現実の条件に制約されて実用化には至らず、
現在は蒙田科創農場で科学教育の教具として活用されている。
山が高く道が険しくとも、恐れず前に進もう

2代目機:集約化一体型スマート農業シャシー
当初は躊躇したものの、
チームはすぐに2代目機の開発に取り掛かった。
調査の過程で、チームは
地形が複雑で農地が分散しているため、
コストが高く効率の低い従来の農業機械は
多くの農家、特に小規模農家にとって
大きな負担となっていることに気づいた。
「我々は専門知識を活かして、 これらの農家向けにスマートなソリューションを設計しようと考えた。」
チームは複雑な地形に適応できる
スマート農業機械の開発を決定し、
小規模農家の農業機械購入・使用コストの低減を支援することにした。

「学校の産学連携教育モデルが、 我々に強固な基盤を与えた。」
例えば、
車両動力学の科目は
全地形対応シャシーの設計に理論的裏付けを提供し、
自動制御理論の学習は
チームが無人運転の
経路計画と制御の問題を解決するのに役立った。
「我々の主要メンバーの多くは同済電動車チーム(DIAN Racing)に所属しており、 図面作成から車両完成まで 豊富な造車経験を積んできた。」
2013年設立のDIAN Racingは、
国内外の大会で数々の栄誉を獲得しており、
同済大学学生が自動車の夢を開花させる実践の場である。
張昊博とチームの中核メンバーである邵昱龍、劉昌傑は
かつてDIAN Racingの中堅メンバーだった。
チームには機械・能源工程学院や
設計創意学院など他学部の優秀な学生も多数参加しており、
機械構造設計や外観デザインなどの業務を担当している。

「黄岩軍先生の影響は特に大きく、 大胆に想像し、勇気を持って創造するよう励ましてくれた。」
張昊博は、学校が提供するプラットフォームに加えて
教員たちもチームに多大な支援を与えてくれたと語る。 指導教員の黄岩軍教授はよく チームと一緒に現場の畑に赴き、 プロジェクトの設計や方向性について 重要なアドバイスをしてくれた。
まさに産学融合の育成モデル、
教員の惜しみない指導、
学際的な学術環境、
そしてメンバーの卓越を追求する熱意によって、
単体でさまざまな簡易植付作業を実行できる
一体型農業機械の開発を迅速に完了できたのである。
再び響けば、必ず「真経」となる

3代目機:モジュール式全地形スマート農業シャシー
「すぐに我々は、 一体型のソリューションでは多様で複雑な条件下の植栽シーンには対応できないことに気づき、 モジュール化の道を進まざるを得なかった。」
張昊博は、彼らが
「N台の植栽車両+1つのソフトウェア/ハードウェア」 という精密施設農業ソリューションを目指していると語る。
全地形対応の多機協調により、
小規模農家がスマート植栽を実現し、
農業のグリーン転換を推進する支援を行う。

チームは四輪独立駆動・操舵システムを採用し、
各車輪に駆動用モーターと操舵用モーターを1つずつ搭載。
四輪八モーターの構成により、
圃場の傾斜角が60度に達しても
良好な走破性を維持できる。
同時に、モジュール設計により、
ユーザーは外部モジュールを交換するだけで
耕起、植付、灌漑などの多様な作業を実行でき、
使用コストを大幅に低減できる。
「現在、私はエンドツーエンドの 自動運転技術の研究に移行した。」
張昊博は、3代目機の無人運転は
まだ遠隔操縦段階にあるものの、
Chronoマルチボディダイナミクスシミュレーションシステムと組み合わせることで
複雑な環境下での精密作業を確保していると述べた。
チームは多機協調システムも開発し、
スマートスケジューリングプラットフォームを通じてタスク割り当てを最適化している。

「我々は農業機械を作っているだけでなく、 中国の農業ビッグデータを構築したいと考えている。」
張昊博によると、チームが開発した
Ceres智絵農稷ビッグデータプラットフォームは、
農業作業サイクルに基づいて、植栽モニタリング、
生育モニタリング、収穫モニタリングの3大機能モジュールに分かれている。
植栽モニタリングと収穫モニタリングは
スマート農業機械そのものに焦点を当て、
生育モニタリングは作物自体に焦点を当て、
視覚的レベルでの深層学習アルゴリズムを用いて
作物の生育状況を監視し、
害虫の発生や水・肥料の需要を分析する。

「将来は、 同済大学で博士号を取得し、 『智絵農稷』をさらに遠くへ進めたい!」 張昊博は、「スマート農業は未来のトレンドであり、 新時代の舞台では 同済大学の学生の活躍の場は大きい」と語る。
出典:党委宣伝部、自動車学院
CCTV新聞
写真:回答者提供
文/編集:樊宗鑫
責任編集:聶陽陽