推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技和裝備創(chuàng)新是發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向。眼下，在我國(guó)多個(gè)水果主產(chǎn)區(qū)，一場(chǎng)“機(jī)器人進(jìn)果園”的變革正在悄然推進(jìn)。這些智能機(jī)器人，真能成為打開水果產(chǎn)業(yè)高效之門的“金鑰匙”嗎？面對(duì)各地果園千差萬(wàn)別的地形與品類繁多的水果，它們又將如何突破技術(shù)上的“水土不服”，真正落地生根呢？

在我國(guó)蘋果主產(chǎn)區(qū)陜西省延安市黃陵縣，一場(chǎng)特殊的“人機(jī)競(jìng)賽”正在進(jìn)行。

經(jīng)過(guò)測(cè)算，一位熟練的果農(nóng)一分鐘能采摘11個(gè)蘋果，而單個(gè)機(jī)械臂的采摘速度是6個(gè)?！皢问帧睂?duì)決中，果農(nóng)勝出。

國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心蘋果采摘機(jī)器人負(fù)責(zé)人 馮青春：蘋果采摘機(jī)器人主要是通過(guò)四組并行采摘的機(jī)械臂，來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的采摘作業(yè)。

果然，搭載了4個(gè)機(jī)械臂的機(jī)器人，通過(guò)協(xié)同作業(yè)，很快用數(shù)量彌補(bǔ)了“單手”速度的差距，在總體效率上實(shí)現(xiàn)了趕超。

馮青春：在標(biāo)準(zhǔn)果園模式下，機(jī)器人采摘可以達(dá)到800果/小時(shí)的速度，大概相當(dāng)于5個(gè)人以上的采摘效率。

據(jù)了解，這臺(tái)機(jī)器人還具備夜間持續(xù)作業(yè)的能力，不受天氣和人力體力限制，整體效率由此倍增。

記者在多地果園走訪中發(fā)現(xiàn)，蘋果種植是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，人工成本占到蘋果生產(chǎn)總成本的60%以上，其中套袋和采摘環(huán)節(jié)又消耗了大部分人力成本。每年采收季，陜西各地果園的“用工荒”都十分突出。

“干不動(dòng)了”的感嘆，道出了中國(guó)水果產(chǎn)業(yè)面臨的共性困境。陜西延安市的蘋果種植規(guī)模約占中國(guó)的九分之一，采收時(shí)間窗口也短，從十月底到十一月初的二十多天里，必須完成集中采收、運(yùn)輸和貯存。

馮青春：采得晚了天氣降溫，蘋果就可能落果掉到地上，就造成了損失。

人工成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、采摘效率低，這些難題共同制約著我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。究竟該如何破解？帶著這個(gè)疑問(wèn)，記者繼續(xù)在延安的果園里尋找答案。

農(nóng)業(yè)“用工難”和“用工貴”的問(wèn)題突出，所以我們研發(fā)了采摘機(jī)器人。

眼前這臺(tái)高2.8米，自重約300公斤的大家伙，正是馮青春所在的國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心研發(fā)的成果。這臺(tái)機(jī)械人的機(jī)械臂最高可觸及3米處的果實(shí)，實(shí)現(xiàn)了一體化作業(yè)。

記者了解到，在一些國(guó)家，水果主要是用來(lái)做果醬、果汁，而我國(guó)消費(fèi)者更喜愛(ài)吃鮮果。這也對(duì)采摘機(jī)器人提出了截然不同的技術(shù)要求。

基于這一需求，李濤團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地研發(fā)出了旋擰式采摘方式，成為破解這一難題的關(guān)鍵。機(jī)械手在接觸蘋果后，會(huì)先感知力度，然后通過(guò)精準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成采摘，最大程度降低損失。

國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心副研究員 李濤：現(xiàn)在基本上出手抓到的概率是在85%，抓取成功的概率是在90%。

看似簡(jiǎn)單的采摘?jiǎng)幼鳎瑢?shí)際上，面臨著復(fù)雜作業(yè)環(huán)境帶來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn)。枝葉相互遮擋，且有陽(yáng)光干擾，采摘機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別、定位，并摘取果實(shí)，并非易事。

要順利實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)采摘水果，不僅需要技術(shù)突破，更離不開農(nóng)技和農(nóng)藝的深度融合。專家介紹，標(biāo)準(zhǔn)化果園是采摘機(jī)器人推廣的前提。只有行距、株距、樹冠高度都經(jīng)過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃的果園，才能為采摘機(jī)器人提供穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境。

馮青春：如果我們不做宜機(jī)化的農(nóng)藝管理，機(jī)器人采摘成功率可能就很低。針對(duì)農(nóng)藝上進(jìn)行一些處理，可能機(jī)器人就會(huì)達(dá)到80%左右的成功率。

然而，目前這種現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)果園占比還不到三成。傳統(tǒng)的果園大多是高大的喬木，果子零散分布在枝葉間，一定程度上制約了機(jī)器人作業(yè)的推廣。

國(guó)家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家 王樹桐：如果不能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，就不能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)不了數(shù)字化，也就實(shí)現(xiàn)不了智慧化。這些都是連鎖的關(guān)系。

隨著老舊果園改造提上日程，新建果園也大都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。

王樹桐：現(xiàn)在70%以上的新建園都是用我們現(xiàn)在的模式，我們希望以后的新建園100%都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)這個(gè)宜機(jī)化，這是我們的目標(biāo)。

標(biāo)準(zhǔn)化的種植模式，正為蘋果采摘的智能化之路鋪平道路。當(dāng)我們把視線從黃土高原的蘋果園，轉(zhuǎn)向嶺南地區(qū)的荔枝林時(shí)，一場(chǎng)更為復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)正在進(jìn)行。

中國(guó)工程院院士 羅錫文：蘋果相對(duì)來(lái)說(shuō)比荔枝生長(zhǎng)規(guī)律好一點(diǎn)。剛才這個(gè)荔枝在這個(gè)位置，這個(gè)荔枝在這個(gè)位置，每個(gè)水果的生長(zhǎng)部位沒(méi)有規(guī)律。

與蘋果的單果采摘不同，荔枝采摘需要保持果穗完整。這對(duì)機(jī)器人的視覺(jué)識(shí)別和抓取系統(tǒng)提出了全新的挑戰(zhàn)。

羅錫文：如果我是計(jì)算機(jī)，我的抉擇是什么？我剪這個(gè)地方，把上面的樹枝犧牲？方法是第一平臺(tái)做高一點(diǎn)，第二手臂做長(zhǎng)一點(diǎn)，第三增加手臂數(shù)量，多做幾個(gè)“手”去采。

我國(guó)水果品種繁多，每種作物的生長(zhǎng)特性都不同，采摘機(jī)器人的設(shè)計(jì)也需要針對(duì)性研究。記者調(diào)查了解到，我國(guó)科學(xué)家已在多種水果采摘機(jī)器人上取得技術(shù)進(jìn)展，形成了豐富的果園機(jī)器人研發(fā)矩陣。

新疆大學(xué)農(nóng)牧機(jī)器人與裝備工程中心首席科學(xué)家 鄒湘軍：把水果的大數(shù)據(jù)放到機(jī)器人控制器里，只要遇到一種水果它就會(huì)識(shí)別。像葡萄和荔枝，我們可以就用同一臺(tái)機(jī)器人去做。

從單一果園的試點(diǎn)，到全國(guó)主要水果產(chǎn)區(qū)的技術(shù)推廣，我國(guó)的果園機(jī)器人正在走出一條符合產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新之路。雖然前路依然漫長(zhǎng)，但這些扎實(shí)的技術(shù)積累，已經(jīng)讓越來(lái)越多的果園看到了智能化的希望。

在各類水果采摘機(jī)器人仍在努力突破技術(shù)瓶頸的同時(shí)，果園生產(chǎn)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)——植保，已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研究院院長(zhǎng) 何雄奎：植保機(jī)械化的水平，應(yīng)該在70%到80%了，像北京地區(qū)達(dá)到了90%。

羅錫文：整個(gè)水果生產(chǎn)機(jī)械化里面，做得比較好一點(diǎn)是植保打藥。

在北京市平谷區(qū)的一片標(biāo)準(zhǔn)化桃園里，搭載多光譜相機(jī)的空中植保機(jī)器人正在自主作業(yè)，人藥分離保障高效、安全。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院院長(zhǎng) 李君：如果無(wú)人機(jī)沒(méi)那么普及，植保也是很需要人工的，一年到頭可能要打15到20次藥。

在北京市昌平區(qū)的蘋果園里，地面植保機(jī)器人，根據(jù)果樹冠層大小自動(dòng)調(diào)節(jié)施藥量，農(nóng)藥用量大幅度節(jié)省。

國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心副主任 吳建偉：打藥機(jī)都是非常智能的。只要它一動(dòng)，數(shù)據(jù)就上來(lái)，它就要打藥了。通過(guò)圖像的識(shí)別，直接進(jìn)入監(jiān)控體系。

為方便機(jī)器人作業(yè)，許多地方的果園開展了宜機(jī)化改造，山坡地被修整成梯田，過(guò)密的果樹被間伐，為機(jī)器人入園掃清障礙。

李君：通過(guò)地形改造，先保證機(jī)器能夠入園作業(yè)。在這基礎(chǔ)上，再來(lái)談?dòng)袥](méi)有好用的農(nóng)機(jī)。

隨著農(nóng)業(yè)數(shù)智化基礎(chǔ)設(shè)施的改善，一支分工明確的果園機(jī)器人“軍團(tuán)”正在逐步形成：果園深處，機(jī)器狗搭載深度視覺(jué)傳感器巡檢果樹長(zhǎng)勢(shì)；采摘現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)人運(yùn)輸機(jī)器人沿軌道轉(zhuǎn)運(yùn)果實(shí)；分揀中心，分揀機(jī)器人通過(guò)光譜監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)糖度、色澤精準(zhǔn)分級(jí)。

李君：空中遙感無(wú)人機(jī)，來(lái)監(jiān)測(cè)整個(gè)園區(qū)長(zhǎng)勢(shì)的情況。巡檢機(jī)器人，通過(guò)機(jī)械狗來(lái)巡檢，搭載多光譜、激光雷達(dá)裝置，從地面也進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)測(cè)，形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，這樣就能夠看到整個(gè)園區(qū)。

這些各司其職的智能化裝備，未來(lái)都將在一個(gè)“智慧大腦”的統(tǒng)一指揮下協(xié)同作業(yè)。在國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心的8個(gè)智慧果園里，這樣的“智慧大腦”已投入使用。在指揮中心的大屏幕上，機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)、作業(yè)進(jìn)度、田間傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)了從種植到銷售的全鏈條數(shù)字化管理。

吳建偉：所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)精確到每棵果樹了。種的什么品種、種了多少棵，都非常清晰?？梢酝ㄟ^(guò)手機(jī)端進(jìn)行操作，施肥機(jī)怎么操作、打藥機(jī)怎么操作，點(diǎn)完以后，設(shè)備就動(dòng)起來(lái)了，數(shù)據(jù)回到這一張圖上。

近年來(lái)，以農(nóng)業(yè)機(jī)器人為代表的農(nóng)業(yè)數(shù)智化快速發(fā)展，離不開國(guó)家政策的大力支持。2025年8月發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)的意見(jiàn)》提出，加快農(nóng)業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級(jí)。大力發(fā)展智能農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等智能裝備。

2025年11月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《智慧農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，提出到2030年基本建成滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展需求、先進(jìn)適用、開放融通的智慧農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。這為智慧果園的建設(shè)提供了全國(guó)統(tǒng)一的操作手冊(cè)，標(biāo)志著我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段。

羅錫文：現(xiàn)在我們正在規(guī)劃，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和科技部聯(lián)合，其中一個(gè)很重大的方向就是智能農(nóng)機(jī)裝備，把國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)外的動(dòng)態(tài)相結(jié)合，提出了一些發(fā)展方向。我想再過(guò)十年，希望能夠有很多這樣的機(jī)器出現(xiàn)。

在這場(chǎng)調(diào)查中，記者看到了中國(guó)果園正在經(jīng)歷深刻變革：從舉步維艱的采摘機(jī)器人，到快速推廣的植保機(jī)器人；從單打獨(dú)斗到系統(tǒng)協(xié)作。雖然標(biāo)準(zhǔn)化改造仍需時(shí)日，但科技的力量正在為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)注入新的活力，為中國(guó)果園描繪出更加智慧的未來(lái)圖景。

從肩挑背扛的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，到機(jī)械臂起舞的智慧果園，一場(chǎng)深刻的生產(chǎn)革命正在田間地頭真實(shí)上演。中國(guó)果業(yè)正通過(guò)自主創(chuàng)新探索發(fā)展新路，推動(dòng)生產(chǎn)向技術(shù)密集與高效協(xié)同轉(zhuǎn)變，以新質(zhì)生產(chǎn)力破解產(chǎn)業(yè)瓶頸，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效益的躍升。

編輯｜高瑜審核｜趙允

來(lái)源｜央視新聞、農(nóng)民日?qǐng)?bào)