鄉(xiāng)村振興，人才先行，科技賦能。近日，第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽江蘇省選拔賽決賽在常州舉辦。來自南京信息工程大學(xué)的作品《智慧水產(chǎn)—兩棲履帶式拌料投放一體化機器人》獲得“黑科技”專項賽特等獎（“星系”級）。這一獲獎作品背后，是該校海洋科學(xué)學(xué)院海浪小分隊結(jié)合自身專業(yè)特色，為鄉(xiāng)村振興提供智力支撐，將科研成果轉(zhuǎn)化為社會成果的一場生動實踐。

學(xué)生團(tuán)隊盯上水產(chǎn)傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖模式之“弊”

“2021年底，我們學(xué)校南通研究院接到來自南通市啟東市寅陽鎮(zhèn)的相關(guān)需求，咨詢是否有既能減輕養(yǎng)殖戶的勞動負(fù)擔(dān)，又可以擴大產(chǎn)能的智慧化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)可以普及�！眻F(tuán)隊指導(dǎo)老師潘亦鵬回憶道。隨即，海浪小分隊組織學(xué)生奔赴寅陽鎮(zhèn)進(jìn)行實地調(diào)研考察。

寅陽鎮(zhèn)地處長江入�？冢瑩碛�12.5公里的長江岸線和5.5公里的沿海岸線，是出江入海的重要門戶，得天獨厚的自然條件造就了當(dāng)?shù)靥厣�水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。但調(diào)研中團(tuán)隊成員通過實地走訪、線上問卷等方式發(fā)現(xiàn)，由于農(nóng)村人口老齡化、勞動力短缺、傳統(tǒng)養(yǎng)殖費時費力等原因，當(dāng)?shù)厮�產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)壓力較大，傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖模式亟需向新型自動化模式轉(zhuǎn)變。

“蝦蟹養(yǎng)殖不同于農(nóng)作物養(yǎng)殖，每天都需要投喂1-2次。個體養(yǎng)殖戶基本每天早上四五點鐘起床，將小麥粉、玉米粉等，與碎魚碎蝦加水?dāng)嚢璩擅婧隣睿瑝耗３尚�，再手動推車至塘邊，把餌料掰塊、拋灑。”周鈺是海洋技術(shù)專業(yè)的一名大二學(xué)生，她的爺爺奶奶都是啟東人，因此對當(dāng)?shù)氐乃�產(chǎn)養(yǎng)殖有一定的了解�！皞�體養(yǎng)殖戶中大部分都是65歲以上的老人，從12月份撒苗到來年九十月份收獲，一天不得閑，十分辛苦�！�

如何利用專業(yè)優(yōu)勢幫助當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶？經(jīng)過一系列的調(diào)研討論，海浪小分隊決定打造“高智能、全時制、多方位”的智慧化、自動化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，為淡水養(yǎng)殖提供無人化養(yǎng)殖解決方案和替代服務(wù)。

一年多來，這支23人團(tuán)隊兵分兩路，一組負(fù)責(zé)實地測試，往來田間、深入農(nóng)家，另外一組專門進(jìn)行設(shè)計和制作，幾乎每個月都會到寅陽鎮(zhèn)進(jìn)行檢測。經(jīng)過不斷改良，一款兩棲智慧水產(chǎn)養(yǎng)殖機器人逐漸被打磨成為能夠滿足養(yǎng)殖戶多種需求的“助農(nóng)神器”。

“汗水漁業(yè)”變“智慧漁業(yè)”，機器人更新三代

如何實現(xiàn)自助跨塘作業(yè)？怎樣確保機器人在水面上擁有足夠的浮性？自主巡航路線怎么規(guī)劃？……擺在海浪小分隊面前的問題數(shù)不勝數(shù)，亟需研發(fā)一款易操作、高效率的智慧機器人。

“我們把用戶需求放在第一位。”潘亦鵬表示，大多數(shù)養(yǎng)殖戶擁有多個池塘，在養(yǎng)殖的時候不僅需要保證水中含氧量，還要讓餌料充分?jǐn)嚢瑁�均勻拋灑。團(tuán)隊以養(yǎng)殖戶的需求為基礎(chǔ)，設(shè)計了爬坡、拉網(wǎng)、自主攪拌擠壓投料、充電、自動增氧等功能。

爬坡跨塘是限制現(xiàn)有投餌船的一個重要原因，也是團(tuán)隊需要攻克的難關(guān)之一。第一代機器人配備了輪式，但團(tuán)隊進(jìn)行實際測試后發(fā)現(xiàn)，水塘周邊都是泥路，一到下雨天會變得非常泥濘，機器人在泥地中爬坡和行走的能力并不強。因此，第二代機器人改進(jìn)為“履帶式”。

除了自主探索研制，海浪小分隊也得到了學(xué)校海洋科學(xué)學(xué)院丘仲鋒教授團(tuán)隊的技術(shù)支持，使得機器人的無人路徑規(guī)劃更加智慧。目前，機器人已經(jīng)更新至第三代——新增的增氧攪拌明輪實現(xiàn)了在水中原地轉(zhuǎn)向；模塊化的攪拌擠出機構(gòu)可替換液體、固體顆粒、混合料攪拌成型等不同的投餌模塊；結(jié)合衛(wèi)星遙感和RTK定位技術(shù)的自主巡航功能，以視覺識別為輔助，能夠讓機器人自主進(jìn)入農(nóng)戶家的庫房充電加料。

在寅陽鎮(zhèn)蝦蟹養(yǎng)殖基地和東臺市東海村蝦蟹養(yǎng)殖區(qū)等地的試點中，機器人“大展身手”，成功讓養(yǎng)殖成本“減一減”、承包量“翻一番”。這讓寅陽鎮(zhèn)里的不少養(yǎng)殖戶對機器人的“期待值”拉滿，紛紛表達(dá)了購買意向。

潘亦鵬表示，今年6月下旬，團(tuán)隊將再赴寅陽鎮(zhèn)，調(diào)整優(yōu)化機器人的充電站，計劃以共享充電模式進(jìn)一步為養(yǎng)殖戶節(jié)能增效，推動機器人盡快實現(xiàn)量產(chǎn)。

把腳印印在水塘邊，將所學(xué)所思應(yīng)用到科技助農(nóng)中去

三農(nóng)是大有可為的新天地，是淬煉青年的修煉場。一年多來，海浪小分隊把腳印印在水塘邊，把科研成果應(yīng)用到水鄉(xiāng)里，在心中播下科技興農(nóng)的種子。

“從設(shè)計稿到第一代機器人裝配，再到實地測試，反復(fù)打磨，團(tuán)隊相當(dāng)于從零開始制造了一個智慧機器人。成員們在實踐中大膽探索，努力練就創(chuàng)新創(chuàng)造的過硬本領(lǐng)。雖然中間經(jīng)歷了一些失敗，但是我們一直堅定地朝著助農(nóng)惠農(nóng)的方向前進(jìn)。”來自海洋技術(shù)專業(yè)的大三學(xué)生胡茂林說，他全程參與了項目設(shè)計研究制作。在他看來，農(nóng)業(yè)是關(guān)乎到千家萬戶的大事，“能夠?qū)⑺鶎W(xué)所思應(yīng)用到科技助農(nóng)中去，為鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)微薄的力量，是一件很有意義的事”。

“學(xué)校的鄉(xiāng)村振興相關(guān)項目為學(xué)生們提供了更多的實踐機會、更廣闊的就業(yè)空間，賦予他們更強的社會責(zé)任感和使命感。”作為團(tuán)隊的指導(dǎo)老師，潘亦鵬由衷地為學(xué)生們所取得的成果感到驕傲，“廣袤田野蘊藏著無限發(fā)展空間，也存在著不少挑戰(zhàn)和難題。高校在科技助農(nóng)、人才培養(yǎng)等方面具有得天獨厚、難以替代的優(yōu)勢。希望我們的工作能夠為如何幫助青年學(xué)生扎根農(nóng)村、投身助力農(nóng)村發(fā)展這一課題提供案例參考”。