从塞北草原到湾区腹地:一台除草坦克的千里突围——探访八爪智能农机
时间:2026-05-21 10:58:17 来源:农产品市场-中国农村网 作者:文/牛震 陈敬谦 字号:【

  在内蒙古赤峰市红山区的中草药种植基地,一台形似微型坦克的铁家伙正沿药垄缓行。一个耀眼的光点伴随着一缕青烟闪过,垄间刚冒头的灰灰菜茎秆瞬间碳化、萎蔫倒地,而旁边仅两三厘米高的黄芪幼苗安然无恙,连叶片都没抖一下。

  两千多公里外,广州南沙区直供大湾区的菜心基地,同样的一台机器正穿梭畦间。广东春雨稠密,杂草疯长赛过菜心,往年此时基地负责人得四处找零工。此刻,机器从容行进,八束激光明灭交替——杂草齐刷刷低头,菜心毫发无损。

  这是内蒙古八爪智能科技有限公司自主研发的高性能无人驾驶激光除草机器人,在南北两地的作业实况。从塞北草原到南海之滨,这台田间除草坦克正用一束束高能激光,改写着中国农业沿用千年的除草方式。

  老农的叹息与博士的抉择

  故事要从一声叹息说起。

  2023年初秋,赤峰市红山区的天高远湛蓝,正是黄芪、黄芩提根的时节。在北京已事业有成的杨云飞回到家乡调研农业项目,在地头遇见了年近七旬的种植户于荣大爷。

  老人蹲在田埂上,手指捻着一株叶片发蔫的药材,眉头拧成了疙瘩。他手指间厚厚的茧子,那是常年拔草磨出来的。“你看看这地。草比苗旺,人工拔不过来,除草剂又不能用。”于大爷抬起头,被日头晒成古铜色的脸上沟壑纵横,“再这么下去,这几十亩地就得赔个底朝天!”

  于大爷种的是赤峰道地药材黄芪。中药材种植最忌讳除草剂,哪怕微量残留也会导致有效成分检测不合格,药厂直接拒收。去年村里有人偷偷打了除草剂,整片地二十多亩黄芪全部报废,十几万块钱打了水漂。“要是能有一台除草机器来替代人工就好了。”老人的话像一根刺扎进杨云飞心里。

  杨云飞也是农家子弟。他至今记得小时候跟着长辈在地里除草的滋味:烈日灼灼,玉米苗还没蹿起来,地垄间无遮无拦,人蹲在两行之间往前挪……一天下来,腰像断了似的,手上磨出的水泡破了又起、起了又破。那段记忆从未褪色,只是被后来城市的奋斗暂时封存。

  此刻站在故乡的土地上,记忆被于大爷的叹息重新激活。彼时的杨云飞,正在清华大学攻读创新领军工程博士,身边聚集了一批来自机器视觉、激光器、无人驾驶、车辆设计、新能源电池等领域的顶尖人才。他们中的大多数人都有过相似的乡土记忆——那个记忆里有祖辈的脊背,有汗水的咸涩,有庄稼人对杂草既恨又无奈的复杂情绪。

  一个念头在杨云飞脑中愈发清晰:人工除草效率低、强度大,化学除草有残留、伤土壤、毁品质,既然两条老路都走不通,那就用科技蹚出一条新路来。2023年10月8日,内蒙古八爪智能科技有限公司(以下简称八爪智能)在赤峰市红山区注册成立。公司取名“八爪”,寓意像八爪鱼一样多臂协同、灵活精准。一个由清华博士团领衔的多学科交叉团队,就此从北京的实验室和写字楼,一头扎进了塞北的田间地头。

  创业的第一年,团队把家安在了地里。红山区的那片中药材基地边上,有两间临时租来的民房,墙皮斑驳,窗户漏风。二十几个人的团队就挤在这里,白天顶着日头下地,晚上对着电脑调参数。他们观察黄芪从发芽到抽茎的每一个生长阶段,记录灰灰菜、马齿苋、稗草等十几种杂草的形态变化。为了训练AI识别模型,光照片就拍了十几万张——俯拍的、侧拍的、顺光的、逆光的、有露水的、蒙尘土的,每一种情形都不能落下。

  产品发展部经理孙远新记得,2023年隆冬最冷的那几天,室外气温零下二三十度,大棚里调试激光发射器的技术人员却热得差点中暑。棚里棚外冷热交替,让人难免头疼脑热。“那时候没觉得苦,就想着赶紧把样机做出来,让于大爷明年能用上。”孙远新说。

  最难啃的骨头是识别算法。机器要在作物刚发芽、仅一两厘米高时,准确区分哪棵是草、哪棵是苗。杂草和幼苗在形态、颜色上极其相似——都是嫩绿色、都有两片子叶、都只有指甲盖大小,加上田间光照角度时刻变化、风吹苗晃,识别难度远超实验室里的静态测试环境。

  孙远新回忆起一次令人心疼的测试。“那天机器人下地试验,风有点大,算法没稳住,把一排黄芪苗当杂草给灼烧了。”看着蔫掉的药苗,团队心疼得说不出话来。那是他们守了二十多天、眼看着一寸一寸长起来的苗。于大爷却反过来安慰他们:“搞科研,哪有一帆风顺的,慢慢来。你们能来地里跟我们一块儿吃苦,就已经很不容易了。”

  这份来自土地的信任与包容,成了团队熬过无数个至暗时刻的底气。他们把出错的每一帧画面拿回来分析,重新标注数据、调整模型参数、优化激光发射阈值。算法的准确率从百分之六十、七十,一点点爬升到九十以上。

  2024年3月18日,八爪智能的首台高性能无人驾驶激光除草机器人正式下线。

  一束激光背后的硬核科技

  这台外形酷似微型坦克的机器,究竟如何做到在田间“除百草不伤一苗”的?

  我们到达生产车间时,总装工程师刘军正在指导总装线上二代机的组装。他指着正在安装的底盘说:“我们现在看到的总装环节,相当于预生产和工艺验证。按照工艺顺序,先装车轮,再装增程器、高压电器、低压电器,然后是油箱等供给系统。”他拧紧一颗螺丝,直起身子擦了把汗,“跟造车差不多,但比造车复杂——因为这台车要在坑洼不平的田里跑,要扛得住颠簸、吃得了尘土。”

  软件研发部经理王晗则从算法层面拆解了机器的“大脑”。他说,这台机器搭载了团队自主研发的农业多智能体时空大模型,通过“感知—决策—执行”智能闭环,实现“行走—识别—打击”全自动作业。

  “感知层面,机器顶部的多光谱相机和深度传感器组成‘眼睛’,实时采集田间图像,分辨率达到亚毫米级。这些图像在不到一百毫秒的时间里被送入AI大模型进行推理,模型会判断画面中每一个绿色物体的身份——是黄芪还是灰灰菜,是玉米还是狗尾草。决策一旦做出,指令即刻下达给激光发射器,高能激光束精准射向杂草的分生组织。”

  分生组织,是植物茎尖和根尖那几毫米的区域,也是杂草生长的“司令部”。王晗打了个比方:“就像打蛇打七寸,激光不是把整棵草烧掉,而是精确烧灼它的生长点。100毫秒之内,杂草的细胞壁破裂、组织碳化,生长就此终止。而旁边的作物之所以不受影响,一是因为激光束直径极细、指向精准,二是因为算法建立了作物的‘保护圈’,在作物周围设置了安全距离。”

  数据更能说明问题。根据八爪智能在赤峰、通辽、巴彦淖尔等地多轮田间测试的结果,这台机器的除草效率是人工的四十倍,除净率高于95%,全程零农药残留、零土壤扰动。截至目前,公司已累计申请知识产权35项,产品入选农业农村部“火花技术”成果库,先后斩获全国颠覆性技术创新大赛优胜奖、杨凌农高会“后稷特别奖”等多项荣誉。

  技术的说服力,最终要落在农民算的那笔账上。

  今年49岁的张子天,是红山区红庙子镇西水地村的种粮大户,流转了三百多亩地种玉米。往年最头疼的就是除草。“人不好找,年轻人都进城了,能下地的最年轻也有五十多岁。一个人一天最多干一亩多地的活,从早六点到晚五点,弯腰十几个钟头,人工费两百块,中午还得管饭。关键是除不干净,过个十天半个月草又冒出来了,还得来第二遍、第三遍。”

  去年五月,张子天听说镇里的农服公司引进了八爪除草机器人。他抱着试一试的想法,按照110元一天的价格租了一台。“那几天,机器下地后,我就站在地头看着。它自己走,自己认草,自己打激光,不用人跟着。”张子天回忆,“从早上六点干到晚上八点,能干个四五十亩地,一点不费劲。玉米苗好好的,草全都蔫了。”

  张子天掰着指头算起了细账:“三百亩地,人工除草得花小十万块。用机器人除草,一个除草季费用不到三万,能省下七万块。我已经推荐给好几个亲戚朋友了,这机器真是省心省力省成本!”从“试一试”到“主动推荐”,张子天的态度转变,是广大农户对智能农机从观望到接纳的缩影。

  在八爪智能的测试田里,三台二代机正在来回行驶,工程师们手持平板电脑跟在后面,边操作边采集数据。记者注意到,相比一代机,二代机的体型更大,激光发射窗口从四组增加到了八组,走起来更加沉稳有力。

  刘军介绍,二代机动力从纯电改成了柴油增程,续航能力提升百分之三百,加满一箱油可连续作业20多个小时;激光发射器翻倍后,单次扫描覆盖宽度达到1.8米,作业效率可达每小时2.5亩,日作业量最大可达50亩。

  目前,八爪智能已完成20台二代机的销售,小批量投放市场,单台售价150万元。这个价格对于普通农户而言显然门槛不低,但张子天的案例说明,通过租赁和农服模式,机器已经能够进入寻常百姓的田间。

  比除草更值钱的“数据庄稼”

  如果说激光除草是八爪智能摆在台面上的“明线”,那么数据资产则是它悄然布局的“暗线”。而且,这条暗线已经跑通了真金白银的商业模式。

  从最初通过手推式简易模型车采集数据,到如今机器人在田间作业时同步采集,每一株作物的株高、茎粗、叶色与生长阶段,土壤的温湿度、电导率,以及田间小气候信息,都在设备驶过的瞬间被自动记录、上传并结构化存储。截至目前,八爪开发团队所积累的数据总量已突破一亿条,其中高质量数据集达两千万条。

  八爪智能据此构建了国内首个覆盖农作物芽期、幼苗期的植株级三维高质量数据集。这个数据集的价值在于,它填补了行业细分领域的数据空白——传统的农业数据大多停留在卫星遥感或无人机航拍的宏观层面,而八爪智能的数据下沉到了“每一株苗”的微观尺度。

  2025年9月,这个数据集在内蒙古数据交易中心以230万元的价格挂牌成交,成为自治区的首个数据集交易成功案例。买下数据的是一家农业科技企业,计划用于训练自己的作物生长模型。

  一桩看似不起眼的交易,却标志着八爪智能从“卖设备”向“卖数据资产”的战略跃迁迈出了关键一步。杨云飞说得很直接:“我们卖出去的第一批数据,收入就抵得上卖两台机器。而数据的边际成本几乎为零,机器每下一次地,都在产生新的数据价值。”

  与此同时,团队自主研发的“齐民”农业种植大模型和“光启”数字人系统也在同步推进。“齐民”大模型的名字取自北魏贾思勰的《齐民要术》,那是一部记录黄河流域农业生产经验的经典农书。杨云飞说,1500年前,贾思勰用纸笔记录农事;1500年后,他们用大模型沉淀农事知识。“齐民”大模型通过端侧“羽量化”部署,让机器人能在田间完成毫秒级决策,无需依赖云端算力——这意味着即使在没有网络信号的偏远地块,机器依然可以自主作业。

  “光启”数字人系统则化身为虚拟农艺师。种植户打开手机,就能看到一个三维形象的数字人,用当地方言告诉他:今天这块地该注意什么,哪片区域有病虫害风险,未来三天要不要浇水。“我们想让技术说人话,让老农民也能听懂高科技。”王晗说。

  “农业的数字化不能只停留在屏幕上,必须下地。”站在测试田边的杨云飞说这句话时,不远处一台八爪二代机正平稳驶过,激光束在午后的阳光下几乎看不见,只有杂草倒伏的细微声响提示着它的存在,“我们要做中国农业数智化转型的‘眼睛’‘手臂’和‘大脑’。”

  从草原到湾区的产业棋局

  2025年底,八爪智能迎来了一个里程碑时刻。

  呼和浩特市颠覆性技术专项基金向其注入500万元,联动广州颠覆性技术基金等同步跟投2000万元,合计2500万元。这是北方首支颠覆性技术专项基金的首次股权投资,也是蒙粤跨区域联动投资的首笔落地项目。

  在签约仪式上,呼和浩特市科技局的一位负责人说:“我们投的不只是一家企业,而是一个可能改写中国农业除草方式的颠覆性技术方向。”

  “基金选择我们,核心是三个‘对得上’。”杨云飞事后向记者复盘,“一是技术路线对得上‘颠覆性’,激光除草加多模态感知融合,不是对传统除草方式的修修补补,而是系统性重构;二是产业方向对得上国家粮食安全、绿色发展、乡村振兴战略;三是团队基因对得上长期主义,我们有实验室里的技术积累,更有在地里摸爬滚打的一线经验。”

  这笔融资背后,是八爪智能精心布局的“南北双核”战略。

  在北方,八爪智能在呼和浩特成立全资子公司,与蒙牛、圣牧等本土龙头企业合作,围绕育种优化、病虫害绿色防治开展技术攻关。内蒙古是“大农业”场景——大田连片、规模宏大、机械化基础好,验证的是“精度加效率”。在这里,机器要解决的核心命题是:如何在成百上千亩的广阔田野上,跑得快、识得准、打得稳。

  在南方,八爪智能与广州南沙现代农业产业集团签署战略合作协议,针对广东菜心、迟菜心等特色经济作物开展精准作业示范,服务大湾区“菜篮子”工程。粤港澳大湾区是“高价值农业”场景——特色经济作物附加值高、设施农业精细化管理要求高,探索的是都市农业、智慧农业的新模式。在这里,机器要回答的问题是:如何在寸土寸金的地块上,实现极致精准、零残留、可追溯。

  八爪智能CEO吕明珠向记者道出了更深层的产业考量:“在北方,受气候和作物周期限制,机器人一年的有效作业时间可能只有四五个月。闲置的半年里,设备在库房落灰,资产利用率太低。我们计划在广州南沙建立南方中心,与内蒙古北方基地形成‘一个中心、两个支点’格局。农闲时设备南北对调使用——北方收完秋,机器南下广东服务冬季蔬菜;南方春耕结束,机器北上内蒙古恰好赶上大田除草季。这样设备利用率大幅提升,回本周期显著缩短。”

  2025年粤港澳大湾区创业大赛上,这个从草原走来的高科技产品荣获食品科技与现代农业赛道银奖。评委给出的评语是:“用硬核技术解决最传统的农业痛点,南北联动的产业思路具有示范意义。”

  对于选择广州南沙,杨云飞看重的远不止政策优惠。“广东人做生意讲究‘闷声发大财’,务实、不务虚,这一点跟我们做农业科技的气质很合。”他说,“我们一直相信,一家公司不应该是因为享受政策才能活下来,而是当你把事情做成之后,地方的支持自然会到位。”

  当然,前景广阔不等于前路平坦。激光除草机器人的产业化之路仍面临现实的待解之题。

  首先是价格。单台150万元的售价,对普通农户而言仍是高门槛。虽然张子天以租赁方式用上了机器,但要实现大规模普及,整机成本还需大幅下探。杨云飞坦言,降本路径主要有两条:一是规模化量产摊薄研发和模具成本,二是核心零部件国产化替代。

  其次是作业效率。目前,八爪二代机日作业最大可达50亩,对比美国Carbon Robotics公司同类机器人日作业300亩的水平,仍有差距。机械除草和化学除草的效率优势,短期内尚难撼动。八爪的团队正在研发多机协同作业系统,让三到五台机器人编队作业,一台主控、多台从动,成倍提升效率。

  采访结束时,夕阳把红山下的田野染成暗红色。杨云飞站在测试田边,望着正在暮色中作业的二代机,对记者说了这样一段话:“农业科技是一场马拉松。政策红利是风口,但真正能跑出来的,还是那些扎扎实实做技术、下得了田间地头的企业。我们这一代人,有责任让中国的农民不再弯着腰除草。”

  夕阳下,机器人的影子被拉得很长。从于大爷蹲在地头的叹息,到张子天掰着指头算清的那笔省钱账;从赤峰民房里通宵达旦的调试,到粤港澳大湾区创业大赛的聚光灯;从一台样机踉踉跄跄的起步,到南北双核战略的产业布局——八爪智能的故事,是中国智能农机从零到一、从实验室走向万亩良田的缩影。

  那束精准灼烧杂草的激光,照亮的不仅是一条垄沟,更是一个古老产业向新质生产力跃迁的路标。这条路还很长。要让每一束激光都精准抵达它该去的地方,要让每一个农民都能用得起、用得好这台“除草坦克”,还需要科研人员的持续攻坚、产业政策的精准扶持、商业模式的不断创新。

  正如杨云飞的那句话:“我们要做的,是让机器看懂庄稼、看懂土地、看懂农民的需要。”这或许就是智慧农业最朴素的真谛——技术再前沿,最终要落在那片土地上,落在农民的心坎里。

责任编辑:程明
    
中国农村杂志社| 关于本网| 版权声明| 期刊订阅| 免责条款| 广告招商| 联系我们
中国农村杂志社唯一官网 版权所有 仿冒必究 转载请注明 举报电话:010-68251888 网络不良与垃圾信息举报电话:12321
京公网安备 11010802021749号 京ICP备14010675号-1 互联网新闻信息服务许可证10120170062
举报邮箱:crnewsnet@126.com 技术支持:北京睿思鸣信息技术有限公司 法律顾问:北京铸京律师事务所

互联网新闻信息服务许可证10120170062

京公网安备 11010802021749号 京ICP备14010675号-1

中国农村杂志社唯一官网 版权所有 仿冒必究 转载请注明