乡村振兴，人才先行，科技赋能。近日，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛江苏省选拔赛决赛在常州举办。来自南京信息工程大学的作品《智慧水产—两栖履带式拌料投放一体化机器人》获得“黑科技”专项赛特等奖（“星系”级）。这一获奖作品背后，是该校海洋科学学院海浪小分队结合自身专业特色，为乡村振兴提供智力支撑，将科研成果转化为社会成果的一场生动实践。
学生团队盯上水产传统人工养殖模式之“弊”
“2021年底，我们学校南通研究院接到来自南通市启东市寅阳镇的相关需求，咨询是否有既能减轻养殖户的劳动负担，又可以扩大产能的智慧化水产养殖技术可以普及。”团队指导老师潘亦鹏回忆道。随即，海浪小分队组织学生奔赴寅阳镇进行实地调研考察。
寅阳镇地处长江入海口，拥有12.5公里的长江岸线和5.5公里的沿海岸线，是出江入海的重要门户，得天独厚的自然条件造就了当地特色水产养殖产业。但调研中团队成员通过实地走访、线上问卷等方式发现，由于农村人口老龄化、劳动力短缺、传统养殖费时费力等原因，当地水产养殖行业压力较大，传统人工养殖模式亟需向新型自动化模式转变。
“虾蟹养殖不同于农作物养殖，每天都需要投喂1-2次。个体养殖户基本每天早上四五点钟起床，将小麦粉、玉米粉等，与碎鱼碎虾加水搅拌成面糊状，压模成型，再手动推车至塘边，把饵料掰块、抛洒。”周钰是海洋技术专业的一名大二学生，她的爷爷奶奶都是启东人，因此对当地的水产养殖有一定的了解。“个体养殖户中大部分都是65岁以上的老人，从12月份撒苗到来年九十月份收获，一天不得闲，十分辛苦。”
如何利用专业优势帮助当地养殖户？经过一系列的调研讨论，海浪小分队决定打造“高智能、全时制、多方位”的智慧化、自动化水产养殖系统，为淡水养殖提供无人化养殖解决方案和替代服务。
一年多来，这支23人团队兵分两路，一组负责实地测试，往来田间、深入农家，另外一组专门进行设计和制作，几乎每个月都会到寅阳镇进行检测。经过不断改良，一款两栖智慧水产养殖机器人逐渐被打磨成为能够满足养殖户多种需求的“助农神器”。
“汗水渔业”变“智慧渔业”，机器人更新三代
如何实现自助跨塘作业？怎样确保机器人在水面上拥有足够的浮性？自主巡航路线怎么规划？……摆在海浪小分队面前的问题数不胜数，亟需研发一款易操作、高效率的智慧机器人。
“我们把用户需求放在第一位。”潘亦鹏表示，大多数养殖户拥有多个池塘，在养殖的时候不仅需要保证水中含氧量，还要让饵料充分搅拌，均匀抛洒。团队以养殖户的需求为基础，设计了爬坡、拉网、自主搅拌挤压投料、充电、自动增氧等功能。
爬坡跨塘是限制现有投饵船的一个重要原因，也是团队需要攻克的难关之一。第一代机器人配备了轮式，但团队进行实际测试后发现，水塘周边都是泥路，一到下雨天会变得非常泥泞，机器人在泥地中爬坡和行走的能力并不强。因此，第二代机器人改进为“履带式”。
除了自主探索研制，海浪小分队也得到了学校海洋科学学院丘仲锋教授团队的技术支持，使得机器人的无人路径规划更加智慧。目前，机器人已经更新至第三代——新增的增氧搅拌明轮实现了在水中原地转向；模块化的搅拌挤出机构可替换液体、固体颗粒、混合料搅拌成型等不同的投饵模块；结合卫星遥感和RTK定位技术的自主巡航功能，以视觉识别为辅助，能够让机器人自主进入农户家的库房充电加料。
在寅阳镇虾蟹养殖基地和东台市东海村虾蟹养殖区等地的试点中，机器人“大展身手”，成功让养殖成本“减一减”、承包量“翻一番”。这让寅阳镇里的不少养殖户对机器人的“期待值”拉满，纷纷表达了购买意向。
潘亦鹏表示，今年6月下旬，团队将再赴寅阳镇，调整优化机器人的充电站，计划以共享充电模式进一步为养殖户节能增效，推动机器人尽快实现量产。
把脚印印在水塘边，将所学所思应用到科技助农中去
三农是大有可为的新天地，是淬炼青年的修炼场。一年多来，海浪小分队把脚印印在水塘边，把科研成果应用到水乡里，在心中播下科技兴农的种子。
“从设计稿到第一代机器人装配，再到实地测试，反复打磨，团队相当于从零开始制造了一个智慧机器人。成员们在实践中大胆探索，努力练就创新创造的过硬本领。虽然中间经历了一些失败，但是我们一直坚定地朝着助农惠农的方向前进。”来自海洋技术专业的大三学生胡茂林说，他全程参与了项目设计研究制作。在他看来，农业是关乎到千家万户的大事，“能够将所学所思应用到科技助农中去，为乡村振兴贡献微薄的力量，是一件很有意义的事”。
“学校的乡村振兴相关项目为学生们提供了更多的实践机会、更广阔的就业空间，赋予他们更强的社会责任感和使命感。”作为团队的指导老师，潘亦鹏由衷地为学生们所取得的成果感到骄傲，“广袤田野蕴藏着无限发展空间，也存在着不少挑战和难题。高校在科技助农、人才培养等方面具有得天独厚、难以替代的优势。希望我们的工作能够为如何帮助青年学生扎根农村、投身助力农村发展这一课题提供案例参考”。
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