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2022 年11月，盐城工学院智能除草一体机团队成员在教室里正围绕“对于草坪如何实现智能除草以及繁琐的捆绑问题”展开激烈讨论。

2021年3月，智能除草一体机小组赴盐城绿城园林装备有限公司开展专业实习，在实习过程中他们发现除草割草需求旺盛，但大多依赖人力，且污染严重。回到学校，团队成员便开始着手准备。经过调查发现，当前主流割草机主要存在以下市场痛点问题：预埋边线，费时低效，预埋边线耗时长达4个小时且后期维护成本高昂；割草功能单一，后续环节繁多，设备成本高昂；割草作业严重依赖人力，人力成本高昂，无法实现作业流程的无人值守。

针对这些痛点问题智能除草一体机团队历时两年，从市场调研，技术调研，技术方案论证，关键技术研发等，成功研制出无边界割收一体多功能除草一体机。

“通过这个发明，我们实现了智能除草，同时也解决了我国西北部除草需求大，捆绑过程繁杂的问题。”团队核心骨干之一姚苏恒说。

除草机器人采用车体框架结构，配备了激光雷达、深度视觉相机、超声波传感器，采用多源传感融合控制系统实现自主行驶，创新的刀盘结构和分离式收纳箱，实现了割草的同时粉碎和包装，依托中央控制系统实现割草作业全流程的无人值守。

“草坪越大埋线成本越高，通常需要二三百美元，具体数额要视情况而定。不过埋线并不代表一劳永逸，如果割草区域的边界出现了变动，预埋的磁感线也要随之而变重新铺设，进一步抬高了成本。”针对预埋边线的痛点问题，除草机器人团队采用激光雷达、视觉 SLAM和超声波传感器实现多源传感融合，依托各类草坪场景构建了场景特征库，目标特征库，开发了融合策略，采用虚拟边界线替代预埋的物理边界线，攻克了预埋磁感线，成本颇高，效率低的问题。

目前，智能除草一体机团队拥有无边界智能除草一体机领域的3大核心技术，在该领域形成技术壁垒，目前申请了6件知识产权。此项目得到了南京林业大学林草装备学科带头人倪超教授的大力推介和支持，“采用多源传感器技术，模块化集成技术解决了传统智能割草机的痛点问题，具有重大现实和应用意义”，倪超教授说到。第三方检测测试报告也表明了无边界割收一体多功能除草一体机具有稳定可靠的性能。

当前，国家各类十四五规划都已明确提出要大力推进我国园林装备的自主创新水平和智能化进程。据调查发现，2021年全球割草机市场规模为304亿美元，并以年均5.7%的复合增长率增长；其中，美国每年购买近800万台各类割草机，支出高达90亿美元。这其中，手推式割草机为市场主流，智能割草机器人的市场渗透率仅为10%。从国家统计局发布的相关数据也可以发现，未来五年，园林装备市场年均复合增长率达到了14.7%，其中割草机除草机市场年均复合增长率将达19.2%，2022年预计突破175亿元，未来市场空间可期。（赵茹芝 姚苏恒 高子言）