不久前舉行的第三十二屆楊凌農(nóng)高會(huì)農(nóng)機(jī)裝備展上，一批先進(jìn)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化智能裝備亮相，令參展觀眾眼前一亮。從智能裝備、生物技術(shù)到新材料、新工藝，現(xiàn)代科技正悄然改變著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。12月8日，記者走進(jìn)西北農(nóng)林科技大學(xué)，探秘硬核農(nóng)機(jī)裝備如何重塑農(nóng)耕圖景。

機(jī)器人讓采摘蘋(píng)果變輕松

今年秋收，在黃陵縣的蘋(píng)果全程機(jī)械化試驗(yàn)站里，被果農(nóng)親切地稱(chēng)為“大娃”“小娃”的兩臺(tái)機(jī)器人，輕巧地穿梭于果林之間。“大娃”伸展機(jī)械臂采摘高處的蘋(píng)果，“小娃”輕柔摘取低處的蘋(píng)果。

這對(duì)“雙生”機(jī)器人由西北農(nóng)林科技大學(xué)教授楊福增團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，是我國(guó)首套蘋(píng)果雙臂協(xié)同采摘機(jī)器人系統(tǒng)。它們集人工智能識(shí)別、多自由度機(jī)械臂與現(xiàn)代控制技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)0.015秒快速識(shí)別、7.5秒完成單果采摘，做到“認(rèn)得準(zhǔn)、抓得穩(wěn)、摘得輕”。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)丘陵山區(qū)果園面臨“牛能進(jìn)，‘鐵牛’難進(jìn)”的情況，采摘蘋(píng)果依賴“梯子+果籃”的傳統(tǒng)方式，機(jī)械化采收率僅2.7%，采收成本占總成本的三成到四成。

為破解這一困境，楊福增團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年攻關(guān)，取得兩項(xiàng)關(guān)鍵突破：一是研發(fā)高效識(shí)別算法，在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)時(shí)定位并給果實(shí)分類(lèi)；二是優(yōu)化末端執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)輕柔采摘，最大限度保護(hù)蘋(píng)果。

2022年，楊福增團(tuán)隊(duì)在單臂機(jī)基礎(chǔ)上成功研制出雙臂協(xié)同機(jī)器人，并進(jìn)一步構(gòu)建國(guó)內(nèi)首套“采摘—轉(zhuǎn)運(yùn)”多機(jī)器人協(xié)同系統(tǒng)。如今，升級(jí)后的五臂、六臂機(jī)器人已具備全天候作業(yè)能力。系統(tǒng)全面應(yīng)用后，單機(jī)每小時(shí)可采摘約800個(gè)蘋(píng)果。

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)“指尖種地”

“300畝小麥，一天多就收完了。”說(shuō)起今年夏收的新變化，寶雞市陳倉(cāng)區(qū)利民無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的“90后”負(fù)責(zé)人王浩杰感慨不已，“只需在指揮屏上輕輕一點(diǎn)，遠(yuǎn)處的無(wú)人收割機(jī)便應(yīng)令而動(dòng)，在麥田中自主穿行，高效完成收割任務(wù)。”

“過(guò)去種地全憑經(jīng)驗(yàn)，漏播現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如今，借助無(wú)人駕駛裝備，苗出得整齊劃一，仿佛用尺子量過(guò)一般。機(jī)器還能24小時(shí)不間斷作業(yè)?！蓖鹾平軐?duì)智能農(nóng)機(jī)贊不絕口。這些先進(jìn)技術(shù)源自西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院教授陳軍團(tuán)隊(duì)的多年潛心研究。

“農(nóng)業(yè)裝備智能化的目的并非炫技，而是要讓人少受累、多增收。”陳軍告訴記者，由他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造的北斗導(dǎo)航智能農(nóng)作系統(tǒng)，在寶雞無(wú)人農(nóng)場(chǎng)落地3年，效果非常明顯。

陳軍說(shuō)，未來(lái)農(nóng)場(chǎng)將向“農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、農(nóng)信深度融合”的方向升級(jí)，通過(guò)智能調(diào)度實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同作業(yè)，服務(wù)于播種、植保、收割等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提升效益，惠及更多農(nóng)戶。

破解丘陵山區(qū)播種難題

“這臺(tái)機(jī)器每小時(shí)能播種1.5畝玉米，效率是人工的10倍，而且不易纏草堵土?！痹跅盍杼旌訖C(jī)械制造有限公司生產(chǎn)車(chē)間，陜西省農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專(zhuān)家李智國(guó)指著身旁一臺(tái)靈巧的丘陵山區(qū)小型精量播種機(jī)介紹，這個(gè)“田間神器”能用于小麥、玉米、油菜等多種作物的播種作業(yè)，操作簡(jiǎn)便，價(jià)格也不貴，普通農(nóng)戶能“買(mǎi)得起、用得好”。

這款農(nóng)機(jī)的誕生，源于李智國(guó)對(duì)陜西丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的深入思考。面對(duì)“大農(nóng)機(jī)進(jìn)不去、人力種地效率低”的難題，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)，緊扣農(nóng)戶實(shí)際需求開(kāi)展攻關(guān)，最終研發(fā)出這款體型小巧、播種精準(zhǔn)的裝備。

從丘陵到旱塬，團(tuán)隊(duì)的研發(fā)始終緊貼田間需求。針對(duì)西北旱塬的種植需求，李智國(guó)團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了高性能小麥智能精量播種機(jī)。該機(jī)采用寬幅溝播技術(shù)，該技術(shù)可促使麥苗健壯、抗倒伏。目前，該機(jī)已進(jìn)入中試階段。

“農(nóng)機(jī)研發(fā)一定要緊跟農(nóng)民的需求?！闭雇磥?lái)，李智國(guó)說(shuō)，“我們要先扎實(shí)做好機(jī)械化，再穩(wěn)步邁向智能化。通過(guò)培訓(xùn)農(nóng)機(jī)手、推廣實(shí)用農(nóng)機(jī)，讓更多農(nóng)民從科技進(jìn)步中受益?！?/p>

從實(shí)驗(yàn)室走向廣袤田野，這些智能農(nóng)機(jī)解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的諸多痛點(diǎn)，助力農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化、智能化、綠色化發(fā)展。這些硬核科技的加速推廣，為中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新活力。

編輯｜高瑜審核｜趙允

來(lái)源｜陜西日?qǐng)?bào)作者｜馬騰