项目编号：2024000006

项目名称：激光补光无人种植箱系统

执行时间：2024年7月至2025年6月

项目成员：孔吉祥、张艺恒、陈子璇、梁思哲、杨飞                  

指导教师：郑纯军（教授）大数据科学系

项目简介（300字以内）：

激光补光无人种植箱是一套集成了自动化控制技术、AI技术、物联网技术的先进种植设备。其工作原理主要基于植物生长的光合作用原理、环境因子对植物生长的影响以及智能化控制系统对环境的精确调控。 产品适用于无光照或弱光照种植环境，采用激光补光，可实时检测土壤湿度、温度、PH值、EC值，氮磷钾，空气湿度、温度以及二氧化碳浓度等环境参数，激光补光灯为植物提供特定波段的光照，以满足植物在不同生长阶段对光照的需求。

创新点（300字以内）：

（1）该设备通过激光补光技术实现了对无光照或弱光照种植环境的精准控制，能够根据植物不同生长阶段的需求，提供精确的光照调节，从而促进植物的健康生长。

（2）激光补光无人种植箱集成了多种传感器，可实时检测土壤湿度、温度、PH值、EC值等参数，以及空气湿度、温度和二氧化碳浓度等环境参数。这种精准的环境监测能力保证了种植环境的稳定性和适宜性，为植物提供了最佳的生长条件。

（3）激光补光无人种植箱配备了智能化控制系统，能够根据预设的种植生长模型或用户设置的参数，对环境进行智能化调控，以维持种植区域内的环境稳定在最适宜植物生长的状态。通过模仿实际生长环境的迁移控制，这一系统极大地提高了种植效率和生长质量。

（4）该设备采用Linux系统和AI算法模型，支持专家手动控制和自动控制、迁移种植三种模式，使其在农业科研、农业科普教育等领域具有广泛的应用前景。这种多功能的软硬件结合，使得该设备在农业科研和教育领域具有重要价值和创新意义。

取得成果：

技术创新：

1.激光补光技术：突破传统LED光源局限，采用可调光谱激光技术，精准匹配植物光合作用波长，提升光效30%以上。

2.多模态环境调控：集成温湿度、CO₂、土壤养分等传感器，结合模糊控制算法，实现环境参数动态优化，误差率

3.物联网架构：支持4G/WiFi双模通信，用户可通过手机APP或Web端远程监控，数据云端存储并生成生长趋势报告。

1.家庭种植：为城市居民提供“傻瓜式”种植体验，预计用户年均节省食材开支约1200元，并保障食品安全。

 2.科研教育：与学校合作，中小学引入后学生参与农业科普课程积极性提高。

 3.商业拓展：应用于高端景观绿植养护，降低人工管理成本40%

竞赛获奖：

第十八届iCAN大学生创新创业大赛三等奖

2024年“枫叶优体”杯辽宁省大学生“互联网+儿童·生活·环境”创意项目大赛三等奖

2024年辽宁省普通高等学校大学生移动应用开发大赛一等奖

第十届全国应用型人才综合技能大赛二等奖

第十四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛银奖

第三届辽宁省大学生智能技术应用大赛二等奖

“建行杯”辽宁省大学生创新大赛（2024）三等奖

第十届辽宁省“TRIZ”杯大学生创新方法大赛三等奖

第五届辽宁省智能制造科普创意创新大赛一等奖

心得体会（200字以内）：

 心得体会：激光补光无人种植箱打破了传统的农业生产方式受季节、气候和地域等因素的限制，可以实现全年无休、全天候的种植。不仅可以在非传统农业区域（如城市屋顶、室内空间等）进行高效的植物种植，还能精确控制种植环境，优化植物生长条件提高作物产量和质量。无论是在在科学研究还是学生农业知识教学，高经济农物种植方面都有广袤的应用前景。未来，我们将继续探索农业智能化之路，为农业生产带来更多便利与效益。

相关图片：

图1 种植箱设计图            

图2 种植箱主体

图3 种植箱控制界面

图4 控制模块

图5 团队合影