桂林理工大学

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基于ROS2与多传感器融合的自主导航智能微耕机

申报人：陆姿宇 申报日期：2026-04-14

基本情况

2026年批次
基于ROS2与多传感器融合的自主导航智能微耕机 学生申报
创业训练项目
工学
机械类
E竞赛专项
一年期
“赛博农机”由桂林理工大学项目团队研发，聚焦基于ROS2与多传感器融合的自主导航智能微耕机，专为广西丘陵山地、密植果园、桉树林等复杂场景设计，可快速切换刀具完成微耕、除草、开沟、农资运输等作业，单小时最大作业面积6亩，油电混合续航达8小时。产品核心技术优势显著，搭载改进YOLOv12算法提升识别效率、RTK厘米级定位保障精度，还具备地形自适应调节与4G/5G切换控制能力，已获3项实用新型专利与2项软件著作权。目前已与广州粤嵌、上林强龙农机等企业合作，在南宁、崇左等地完成实地测试，累计销售数十台，可使作业效率提升10倍、年节省人力成本5.7万元，同时减少53%化学农药使用，助力解决农村劳动力短缺问题，推动农业智能化与乡村振兴。
在近一年的学习和钻研中，作为主要核心成员积极参与全国大学生数学模型竞赛，大学生创新创业大赛等相关比赛，并取得理想成绩。
主持广西人力资源社会保障课题1项：《职业生涯规划视域下大学生就业意识唤醒路径研究》
参与市厅级课题4项，校级课题5项。
同意对此项目进行指导。
指导老师可长期跟进项目，对项目具体开展进行指导；
企业法人，广西商务厅特聘电子商务讲师,广西区内多家电子商务企业战略顾问，为区内各县区农户开展电商培训100余场次。
同意对此项目进行指导。企业导师拥有丰富的创业经验，对于产品的品牌打造、推广可以提供技术支持。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
陆姿宇 南宁分校 计算机工程与技术 2024 负责人
闭毓 南宁分校 计算机工程与技术 2024 成员
谢冬儿 南宁分校 机械设计制造及其自动化 2023 成员
曾语萱 南宁分校 计算机工程与技术 2024 成员
韦柳娟 南宁分校 计算机工程与技术 2023 成员

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
黄观媛 南宁分校 否

立项依据

（1）行业历史与前景
行业曾依赖传统农机与人工作业，近年因农村劳动力短缺、政策推动农业智能化，小型智能农机需求崛起。该项目产品适配丘陵/密植场景，契合行业向“智能化、多功能化”升级的趋势，前景广阔。
（2）市场规模及增长趋势
广西农业产值超7386亿元，仅果园场景就需约13-17万台智能微耕机，市场容量大；叠加政策与老龄化驱动，行业呈快速增长态势。
（3）行业竞争对手
竞品以电动微耕机为主，更适合平原作业场景，依赖人工调节，功能单一；以极飞系列产品为代表的竞品在智能方向上目前更具优势，但价格昂贵，使用成本高。我们的产品在动力、地形适配性、性价比上综合优势更加明显占优。
（4）未来市场销售预测
按产品覆盖效率，结合广西市场需求，预计后续销售规模将随渠道拓展（经销商、租赁、电商）快速扩大，有望占据细分场景较高份额。
项目技术水平领先，核心创新点聚焦多场景适配与智能化突破，形成差异化竞争优势。技术上，融合ROS2框架与多传感器，改进YOLOv12视觉算法，引入跨尺度特征融合机制，推理速度提升15%-25%，小目标识别mAP提高25.3%，搭配 RTK 厘米级定位（水平精度 1cm），实现复杂环境精准作业；首创地形感知控制系统，基于深度相机与 IMU 动态调刀深，解决耕深不均问题，4G/5G 自动切换技术降低延迟44%，支持 “一人多机” 远程操控。
产品创新性体现在 “小型化+多功能”，油电混动续航8小时，单小时作业6亩，机械臂快速换刀适配微耕、开沟等多场景，机身适配丘陵、低矮温棚等复杂环境，较传统大型农机适用性更广。模式上，结合直销、分销与租赁，提供定制化方案，价格1.8万~ 2 万低于市面智能农机，且本地化服务网络完善，技术获3项实用新型专利与科技查新认证，竞争优势显著。
生产端采用 “核心自研+代工组装” 模式，核心控制器与算法自主研发，部件由合作代工厂生产，联合上林县强龙农业机械厂实现批量生产，降低成本的同时保障质量；设备需求涵盖Jetson Orin NX Super计算终端、激光雷达等，依托桂林理工大学实验室进行性能测试与优化，确保产品适配率超95%。
运营上构建 “4+3” 闭环产业链，上游联合部件代工厂与制造商保障供应，下游通过经销商、租赁公司覆盖客户，提供维保、以旧换新等服务；劳动力组建专业团队，研发6人、生产8人、售后3人，间接带动物流、推广等30人就业。质量保证通过Gazebo仿真验证与实地测试（已在南宁、崇左果园试用），生产成本控制精准，单台售价1.8万~2万，较人工年省5.7万元，兼具性价比与市场竞争力。
本项目初期以自筹资金与政策性补贴为主，已获得部分高校资助及合作企业支持。计划首轮融资300–500万元，用于产品迭代、生产线建设及市场推广。资金分配包括：40%用于研发与技术升级，30%用于批量生产与供应链优化，20%投入市场拓展与品牌建设，10%作为运营储备。融资方式拟采用股权融资与政府产业基金相结合，目前已与多家农机企业和投资机构接洽。预计三年内实现盈亏平衡，五年内投资回报率超150%。
（1）合作计划：项目已与多家企业和机构建立战略合作。技术上，与广东粤嵌通信科技股份有限公司签订协议，共同推进智能化升级；生产与销售上，已与上林县强龙农业机械厂、上林县翰兴机械制造有限公司等3家企业达成合作；推广应用上，与广西扶绥县农业农村局签订战略协议建立试验基地，并与武鸣区多个村庄及农机合作社紧密协作，共同推广产品。
（2）实施方案：项目依托“团队、家族企业、机器制造商、部件代工厂”为上游支撑，对接“农户合作社、增值业务、农机租赁公司”为下游市场，打造“4+3”闭环产业链运营模式。通过在试点村庄（如武鸣双桥镇杨李村）开展示范项目、提供技术培训、逐步扩大辐射范围，并辅以激励措施，确保方案有效落地。
（3）机构设置与人员管理：项目核心为“赛博科技团队”，由15名跨专业（计算机、机械、财务、设计等）成员组成，设项目负责人统筹管理，下设研发、市场、行政、财务等职能小组。团队配备2名专业指导老师和2名行业顾问提供指导。项目运营将直接带动研发、生产及售后等岗位，实现高效的团队协作与人员管理。
（4）营销策略：采取多元化营销组合。价格方面，采用低于市场均价的“满意定价”和针对不同规模客户的“分档定价”策略；推广方面，通过“区域试点”提供免费实例体验，并结合“以旧换新”吸引客户；渠道方面，与地方经销商、合作社共建销售服务网络，同时利用抖音、B站等数字媒体平台进行线上推广，扩大品牌知名度。
（1）市场与成本风险应对：广西作为重要农产地与水果产区，市场前景可观。但农村地区普遍存在老龄化和劳动力流失问题，农村60岁以上老龄人口占比已达23.5%，且农村收入普遍较低，人工作业日均成本高达150-200元/人。面对“请工难、管工难、降本难”的现实问题，通过联合政府、技术开发企业和家族企业降低成本，将产品定价控制在1.8w-2w，低于市面自主工作智能农机，性能可媲美同等价位产品；同时根据农户家中地理信息及农产品种植密度进行专门定价分档，提升品牌竞争力。
（2）技术风险应对：针对广西复杂地形导致传统大型农机适配性差的问题，重点优化农机在复杂作业环境中的运行能力。通过整合本地化技术资源搭建核心工作架构，搭配多种感知与定位手段，解决作业中的数据延迟问题；借助网络与仿真技术提前模拟不同地形环境，再结合动态补偿机制，确保农机在各种天气条件下都能稳定工作，精准识别作业对象、避开干扰，并实时监控作业动态，保障耕作精度与效率。
（3）服务与运营风险应对：针对大学生创业团队对智能农业及营销环境认知不足的问题，组建跨校跨学院专业团队并引入校外技术支持，打造“4+3”运营模式；完善售前售后服务与营销策略，形成多方闭环产业链，推动产品迭代与服务提质。
（4）政策与合规风险应对：农业机械需符合地方农机补贴政策、安全标准等法规要求，若政策变动或资质认证滞后，可能影响产品推广。应对策略为提前对接广西农业农村厅等部门，同步跟进农机购置补贴名录申报；联合桂林理工大学相关专业团队，确保产品符合《农业机械安全操作规程》等标准，同时申请“首台套”装备认定，获取政策倾斜。
（5）供应链与适配性风险应对：丘陵地区农机零部件（如履带、小型动力单元）本地化供应不足，且农户操作习惯差异大，易出现“买得起、用不好”的问题。应对策略是与广西本地农机配件厂商建立长期合作，建立零部件应急储备库；设计“简易模式+专业模式”双操作界面，配套30分钟快速上手视频教程，同时在县域设置20个线下实操培训点，覆盖主要种植区。
项目通过技术创新与农业场景的深度融合，在乡村振兴、就业促进、产业升级等领域产生多维度社会效益，与经济效益形成协同发展格局。
助力农业现代化与乡村振兴提升生产效率，降低人力成本：智能微耕机依托自主导航、精准作业算法（含 5G 通信延迟优化），耕作效率提升 30% 以上，且适配华南、川黔山地丘陵地形，精准解决小农户 “请工难、管工难、用工贵” 痛点。预计至 2030 年，单台设备至少可替代 10 名人工，同时降低人工误伤与复杂因素干扰风险；帮助合作农户降低人力成本 40%-60%，既为农民拓宽收入来源、改善生活水平，也通过提升农民消费能力，带动当地经济及相关产业发展，形成良性循环。
长远来看，这一智能微耕机将为粮食安全保障与农业生产提质提供关键支撑。
推动区域农业转型：项目以广西武鸣县为起点，逐步向华南、川黔区域拓展，通过 “产品 + 服务” 模式（定制化解决方案 + 售后网络），加速传统耕作向智能化转型。目前已与广东粤嵌通信科技、上林县强龙农业机械厂、上林盛龙生态种植合作社、广西扶绥县农业农村局等主体合作，未来还将联动更多企业，预计累计培育数千名智能微耕机使用者。
这一过程中，智能微耕机对传统劳动力的替代需求，既缓解农村 “用工难”，更推动农业现代化与产业升级，为跨区域乡村振兴注入持续的技术动力。
促进就业与人才培育创造多元化就业岗位：从生产线扩张（量产中试基地）到区域服务网络建设，预计累计创造直接就业岗位 800-1200 个，涵盖研发、生产、售后、营销等环节；间接带动农机维修、种植咨询等周边产业就业 2000-3000 个，尤其为县域及农村劳动力提供技能型岗位。
强化农业科技人才储备：依托桂林理工大学实验室技术支撑，项目通过 “研发实践 + 人才引入” 模式培养智能微耕机领域专业人才，预计至 2030 年组建 200 人以上的技术团队，其中涉农技术人才占比超 60%，为行业输送 “懂技术、懂农业” 的复合型人才。
推动农机产业技术升级与国产替代突破智能微耕机技术瓶颈：持续迭代的 ROS2 框架、激光雷达融合技术及地形适配算法，填补国内中小型智能微耕机的技术空白，打破久保田等外资品牌在高端市场的垄断。
树立行业标准化标杆：生产线测试模块（区外适配率超 95%）与智能作业规范的实践，为国内微耕机行业提供 “地形适配 + 智能功能” 的研发模板，助力国家智能微耕机标准体系完善（如传感器接口、自主导航性能规范）。
践行绿色低碳农业理念：智能精准作业技术可降低化肥、农药使用量 10%-15%，减少耕作过程中的能源消耗与环境扰动；机械结构优化与易维护设计延长设备使用寿命（较传统机型提升 2-3 年），降低资源浪费，契合农业绿色发展政策导向。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 9500.00 无 4600.00 4900.00
1. 业务费 3500.00 无 1600.00 1900.00
（1）能源动力费 0.00 无 0.00 0.00
（2）会议费 0.00 无 0.00 0.00
（3）差旅费 2000.00 无 1000.00 1000.00
（4）文献检索费 1500.00 无 600.00 900.00
（5）论文出版费 0.00 无 0.00 0.00
2. 仪器设备购置费 5000.00 产品的设计制作 2500.00 2500.00
3. 材料费 1000.00 产品的设计制作 500.00 500.00
结束

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