金秋时节，棉花进入采收期，棉农们抓紧晴好天气积极采收，田间地头一片丰收景象。在新疆生产建设兵团第八师的农场里，几名采棉师傅兴冲冲对着一台 “无人驾驶采棉机”竖起了大拇指：“天津大学这项新技术效果真不错，以后收获更轻松、更利索啦！”

新疆地广人稀，棉花种植规模大，采收工作量繁重，而采棉机技术操作要求高，工作强度大。农忙时节缺乏操作人员、劳动力成本高成为制约棉花采收效率的主要因素。了解到天津大学在智能驾驶领域的经验技术，新疆生产建设兵团第八师有关单位到访天津大学无人驾驶汽车交叉研究中心，与中心主任、该校教授谢辉洽谈合作，希望借助“天大智慧”解决困扰已久的难题。

为此，天津大学机械工程学院、无人驾驶汽车交叉研究中心副教授宋康团队来到当地深入调研，向驾驶员、农场主请教经验，优化采棉机运行算法，开发出全新的无人驾驶采棉机技术——团队依据棉花种植集中、棉田两头种植不规则等特点进行离线轨迹规划，确保车辆精准采收。他们利用视觉、离线轨迹规划，以及采头触觉传感相融合的方式，实现精准的对行和轨迹跟踪。团队还将棉花的生长期数据提前导入无人驾驶采棉机系统进行提前训练，并结合视觉检测和车辆动力学，使系统能够根据棉花密度调整车辆速度。

天大研发的新型无人驾驶采棉机 天津大学供图

记者在现场看到，改装后的无人采棉机不仅提高了行驶精度，还能“自动掉头” “自动换行”，不再需要驾驶员频繁转动方向盘调整方向、对齐田垄，极大降低了操作人员劳动强度。根据综合评估，这项技术可以缩短50%以上人工工作量，整体效率相比原采棉机提高30%以上。

“未来，我们计划将无人采棉机的跟踪精度控制在±2.5cm以内，进一步提升棉花采收效率。”宋康表示，天津大学正在与多家企业就技术推广深入洽谈，还与其他单位合作对接，旨在将该技术推广至新疆其他地区。“未来我们有望把无人采棉机技术应用在超过500万亩新疆棉田上，解放人力劳动的同时助力当地增收致富，让新疆棉焕发出新的活力。”

科学网：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510878.shtm

（编辑 赵晖 段智馨）