中国团队实现下一代纤维检验技术新突破

瞄准当前检验技术中样本准备环节高度依赖人工的关键瓶颈，中国科学技术大学工程科学学院/人形机器人研究院张世武教授、金虎副教授团队与中国纤维质量监测中心、安徽省纤维检验局提出了基于机械样本准备方法的下一代纤维检验技术，相关成果于7月9日以”Mechanical specimen preparation method for next-generation cotton quality testing using HVIs” 为题在农林领域TOP期刊《Industrial Crops and Products》上在线发表。

棉花作为民生领域的战略性大宗农产品，其交易深度依赖纤维质量检验，检验技术的先进性决定了棉花市场的公正性和稳定性，并直接影响国际贸易定价话语权。基于国外引进的HVI检验技术，我国构建了国家统一监管的棉花公证检验制度。近年来，国产HVI技术逼近了国外水平，但仍处于同代技术下的追赶阶段，难以实质提升我国在国际纤维检验体系构建与棉花定价中的话语权。

研究团队在不改变现有检验标准的前提下，基于机器人柔性介质灵巧操作方面的技术积累，构建了棉纤维机械样本准备方法。为了达到人工无损样本准备效果，创新性在纤维拆分中融入了机械震动降低阻力和压力，揭示了基于震动针的无损拆分机理，实验优化最优震动参数；为了满足定质量样本需求，探索了纤维压缩均匀性理论，实现了纤维快速、精准提取，实验证明机械定质量提取精度相较于人工方法提升了33%。基于上述核心技术，研究团队开发出了下一代纤维检验系统样机，在安徽省纤维检验局的标准环境中完成对比实验，充分验证其替代人工的可行性，已完成为期两个月的试运行。