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国创赛专访 | 刘昌杰:勇敢地拥抱不确定性

时间:2025年12月05日 10:46:09 浏览次数:

刘昌杰,中共党员,同济大学汽车学院2025级硕士研究生,中国国际大学生创新大赛(2025)国家金奖负责人(项目名称:知耘——AI驱动的无人农业生态开拓者),上海市优秀毕业生。他本科期间获得包括国家奖学金在内的5次奖学金,一作发表1篇SCI论文,授权2项发明专利。他始终聚焦于人工智能与农业机械的深度融合。他的科研突破与创业实践受到东方卫视、人民网、上海发布等主流媒体的持续关注与报道。

我们的项目名为“知耘——AI驱动的无人农业生态开拓者”,其核心目标是响应国家“人工智能+”与乡村振兴战略,破解丘陵山区农业机械化率低的困局。我们通过“数字孪生驱动开发”、“强人工智能自进化智驾算法”和“铰接多向运动底盘”三大技术支柱,打造了一款适用于复杂地形、低成本、新能源的自动驾驶农机。它不仅能够实现精准、高效的自主作业,更能通过持续学习适应千变万化的农田环境,旨在改变传统“经验种田”的模式,推动农业迈向智能化、数字化的新时代。

灵感最初来源于一组令人触动的数据:我国丘陵山区省份的农作物耕种收综合机械化率仅为53.5%,远远低于全国平均水平。这意味着有近一半的农田作业仍依赖繁重的人力。我们意识到,这不是一个单纯的技术问题,而是关乎国家粮食安全、关乎千万小农户生计的现实困境。现有的高端农机价格昂贵且不适应复杂地形,使得广大山区农户面临“无机可用”的窘境。因此,我们的初衷非常明确:要用我们掌握的前沿技术,去解决这个最接地气、最关乎民生的“真问题”,打造一款中国小农户真正用得起、用得好的智能农机,让科技的力量平等地惠及每一片土地。

在研发模式上,我们采用数字孪生驱动的开发方法。通过构建“真实车辆运动+虚拟场景训练”平台,将大量测试验证环节放在虚拟世界中完成,这让我们成功降低开发成本,缩短研发周期。

在核心算法上,我们搭载了强人工智能自进化农机智驾技术。这不再是固定的自动驾驶程序,而是一个具备持续学习能力的“AI司机”。它能通过自进化框架,在差异化的复杂耕地场景中不断优化决策规划模型,提升算法的泛化能力。

在硬件创新上,我们独创了铰接多向运动底盘技术。结合车身分离转轴式设计与分布式轮边电机驱动,配合自适应四轮转向机构,使AgroX的持续作业坡度能力达到行业平均水平的两倍以上。

获得金奖,瞬间的感受是所有的挑灯夜战、所有的田间地头的汗水与泥泞都得到了最好的回报,团队每一位成员的付出都被看见了,这是一种巨大的鼓舞。但激动之后,涌上心头的更是一种沉甸甸的责任感。金奖不是终点,而是一个更高的起点。它意味着国家和社会对我们方向的认可,也意味着我们有责任更快、更好地将AgroX推向更广阔的市场,真正让它服务于万千农户,不辜负这份荣誉与期待。

如果要说成功因素,我认为是“天时、地利、人和”的共同作用。

“天时”在于我们精准地契合了“人工智能+”农业与国家乡村振兴的战略方向,站在了时代的风口上。

“地利”在于学校、创新创业学院和汽车学院给予了我们全方位的支持,从实验室资源到创业指导,为我们提供了最肥沃的创新土壤。

而最关键的“人和”,在于我们拥有一支目标极致、能力互补、能打硬仗的团队,以及背后为我们指点迷津、保驾护航的导师们。是团队每个人不计回报的付出,和导师在关键技术节点上的精准把控,共同铸就了这份金奖的荣耀。

是的,在AgroX项目之前,我已经多次参与到学校和国家的各类SITP创新项目中,例如智能车辆控制系统的研发、无人驾驶场景算法优化等。这些项目虽然领域不尽相同,但都锤炼了我从技术构思、系统设计到工程实现的完整能力链条。在我看来,创新是一种可以迁移的素养,之前的每一次尝试,都是在为AgroX这个更复杂、更贴近产业的项目积蓄力量。

学校的课程体系为我们搭建了坚实的理论金字塔。比如,《车辆工程控制基础》是我们设计农机自主导航算法的基础;《汽车理论》为铰接底盘的稳定性设计提供了理论依据。更重要的是,许多课程配套的课程设计和实验,强迫我们动手将公式代码转化为看得见、摸得着的系统,这种“理论-实践-再理论”的循环,让我们在面对AgroX研发中前所未有的工程难题时,具备了抽丝剥茧、找到解决方案的底层能力。

我们对AgroX的前景充满信心,因为它解决的是一个真实且广阔的市场需求。在“可行性”上,产品已通过国家权威检测,并在真实农场得到了有效验证。在“落地性”上,我们正积极与地方政府、农业合作社洽谈,旨在最大限度降低小农户的使用门槛。我们坚信,AgroX不仅仅是一个产品,更是一个支点,它将撬动丘陵山区农业机械化的千年困局,实实在在地为农业增效、为农民增收。

最大的收获是深刻理解了“1+1>2”的团队真谛,并与一群志同道合的伙伴建立了超越项目的、深厚的战友情谊。最大的挑战则在于融合,如何将来自机械、电子、计算机、农业等不同专业的成员的想法、术语和工作习惯融合统一,形成共同的技术语言和项目目标。这个过程充满了观点的碰撞,但也正是这些碰撞,催生了更完善、更全面的解决方案,让我学会了如何成为一名更好的倾听者、沟通者和决策者。

之前的项目就像是“练兵”。它们让我提前踩遍了创新路上可能遇到的“坑”,比如技术方案的理想化、项目管理的混乱、进度的失控等。这些经验教训让我在主导知耘项目时,能更早地预见风险,更合理地进行任务分解与进度规划。可以说,没有之前那些或成功或失败的项目积累,就没有今天知耘顺利的推进。

创新创业学院的作用是“点睛之笔”。在接触学院之前,我们的项目更像是一个技术先进的“科研样品”,虽然亮眼,但商业逻辑模糊。学院通过系统的培训,帮助我们完成了从“科研思维”到“商业思维”的关键转变。双创学院的老师指导我们进行精准的市场分析、构建清晰的商业模式画布、打磨有吸引力的商业计划书。此外,学院提供的资源对接平台,让我们直接面对了投资人、行业专家和潜在客户,这些宝贵的反馈极大地加速了项目的成熟与落地进程。

我的方法是“向下深挖,向上看齐”。“向下”是深入到现实场景中去,通过实地调研找到那个让你内心触动、非解决不可的真问题;“向上”是看齐国家战略与发展大势,确保你的努力方向与时代同频共振。对于选题,我建议学弟学妹:不要追逐热点,要去触摸痛点。一个好的创新课题,往往诞生于实验室之外,存在于田间地头、工厂车间和社会生活的细微观察之中。

对我影响最深的是创新创业学院的陆志波副院长。陆院长始终是我们项目发展路上最坚定的支持者。从校内评审到赛前一对一辅导,他总能以独到的眼光,精准指出我们项目中潜藏的问题,同时也从不吝啬对项目亮点的肯定。尤其在商业落地这个关键环节,他给予的指导既深入又具前瞻性,为我们厘清了从技术到产品的转化路径。如今回想,若没有比赛前夜陆院长那场持续至深夜的谆谆教诲与倾囊相授,绝不会有我们在国赛舞台上那份胸有成竹、从容不迫的底气。他教会我们的,不只是一个项目的打磨,更是一种对创新事业的执着与信念。

最难忘的是AgroX在丘陵试验田的“通过性测试”。那天,当我们的农机稳稳地爬上泥泞陡坡,并完美完成自主规划路径的耕作任务时,整个团队都沸腾了。农场的农民也对我们的智慧农机连连称赞,竖起大拇指。那一刻,所有的艰辛都化为乌有,我无比清晰地感受到了我们工作的意义——科技是有温度的,它能够真切地改变人的生活。

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