突破技術上的“水土不服” ！進果園的機器人有哪些亮眼表現？

推動農業科技和裝備創新是發展農業新質生產力的重要方向。眼下，在我國多個水果主產區，一場“機器人進果園”的變革正在悄然推進。這些智能機器人，真能成為打開水果產業高效之門的“金鑰匙”嗎？面對各地果園千差萬別的地形與品類繁多的水果，它們又將如何突破技術上的“水土不服”，真正落地生根呢？

在我國蘋果主產區陜西省延安市黃陵縣，一場特殊的“人機競賽”正在進行。

經過測算，一位熟練的果農一分鐘能采摘11個蘋果，而單個機械臂的采摘速度是6個。“單手”對決中，果農勝出。

國家農業智能裝備工程技術研究中心蘋果采摘機器人負責人 馮青春：蘋果采摘機器人主要是通過四組并行采摘的機械臂，來實現高效的采摘作業。

果然，搭載了4個機械臂的機器人，通過協同作業，很快用數量彌補了“單手”速度的差距，在總體效率上實現了趕超。

馮青春：在標準果園模式下，機器人采摘可以達到800果/小時的速度，大概相當于5個人以上的采摘效率。

據了解，這臺機器人還具備夜間持續作業的能力，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現，蘋果種植是典型的勞動密集型產業，人工成本占到蘋果生產總成本的60%以上，其中套袋和采摘環節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。

“干不動了”的感嘆，道出了中國水果產業面臨的共性困境。陜西延安市的蘋果種植規模約占中國的九分之一，采收時間窗口也短，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、勞動強度大、采摘效率低，這些難題共同制約著我國水果產業規模化發展。究竟該如何破解？帶著這個疑問，記者繼續在延安的果園里尋找答案。

農業“用工難”和“用工貴”的問題突出，所以我們研發了采摘機器人。

眼前這臺高2.8米，自重約300公斤的大家伙，正是馮青春所在的國家農業智能裝備工程技術研究中心研發的成果。這臺機械人的機械臂最高可觸及3米處的果實，實現了一體化作業。

記者了解到，在一些國家，水果主要是用來做果醬、果汁，而我國消費者更喜愛吃鮮果。這也對采摘機器人提出了截然不同的技術要求。

基于這一需求，李濤團隊創新性地研發出了旋擰式采摘方式，成為破解這一難題的關鍵。機械手在接觸蘋果后，會先感知力度，然后通過精準的旋轉動作完成采摘，最大程度降低損失。

國家農業智能裝備工程技術研究中心副研究員 李濤：現在基本上出手抓到的概率是在85%，抓取成功的概率是在90%。

看似簡單的采摘動作，實際上，面臨著復雜作業環境帶來的技術挑戰。枝葉相互遮擋，且有陽光干擾，采摘機器人要實現精準識別、定位，并摘取果實，并非易事。

要順利實現精準采摘水果，不僅需要技術突破，更離不開農技和農藝的深度融合。專家介紹，標準化果園是采摘機器人推廣的前提。只有行距、株距、樹冠高度都經過統一規劃的果園，才能為采摘機器人提供穩定的作業環境。

馮青春：如果我們不做宜機化的農藝管理，機器人采摘成功率可能就很低。針對農藝上進行一些處理，可能機器人就會達到80%左右的成功率。

然而，目前這種現代化的標準果園占比還不到三成。傳統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器人作業的推廣。

國家蘋果產業技術體系崗位專家 王樹桐：如果不能實現標準化，就不能實現數字化。實現不了數字化，也就實現不了智慧化。這些都是連鎖的關系。

隨著老舊果園改造提上日程，新建果園也大都實現了標準化。

王樹桐：現在70%以上的新建園都是用我們現在的模式，我們希望以后的新建園100%都應該實現這個宜機化，這是我們的目標。

標準化的種植模式，正為蘋果采摘的智能化之路鋪平道路。當我們把視線從黃土高原的蘋果園，轉向嶺南地區的荔枝林時，一場更為復雜的技術挑戰正在進行。

中國工程院院士 羅錫文：蘋果相對來說比荔枝生長規律好一點。剛才這個荔枝在這個位置，這個荔枝在這個位置，每個水果的生長部位沒有規律。

與蘋果的單果采摘不同，荔枝采摘需要保持果穗完整。這對機器人的視覺識別和抓取系統提出了全新的挑戰。

羅錫文：如果我是計算機，我的抉擇是什么？我剪這個地方，把上面的樹枝犧牲？方法是第一平臺做高一點，第二手臂做長一點，第三增加手臂數量，多做幾個“手”去采。

我國水果品種繁多，每種作物的生長特性都不同，采摘機器人的設計也需要針對性研究。記者調查了解到，我國科學家已在多種水果采摘機器人上取得技術進展，形成了豐富的果園機器人研發矩陣。

新疆大學農牧機器人與裝備工程中心首席科學家 鄒湘軍：把水果的大數據放到機器人控制器里，只要遇到一種水果它就會識別。像葡萄和荔枝，我們可以就用同一臺機器人去做。

從單一果園的試點，到全國主要水果產區的技術推廣，我國的果園機器人正在走出一條符合產業需求的創新之路。雖然前路依然漫長，但這些扎實的技術積累，已經讓越來越多的果園看到了智能化的希望。

在各類水果采摘機器人仍在努力突破技術瓶頸的同時，果園生產的另一個重要環節——植保，已經率先實現高度的機械化。

中國農業大學農業無人機系統研究院院長 何雄奎：植保機械化的水平，應該在70%到80%了，像北京地區達到了90%。

羅錫文：整個水果生產機械化里面，做得比較好一點是植保打藥。

在北京市平谷區的一片標準化桃園里，搭載多光譜相機的空中植保機器人正在自主作業，人藥分離保障高效、安全。

華南農業大學工程學院院長 李君：如果無人機沒那么普及，植保也是很需要人工的，一年到頭可能要打15到20次藥。

在北京市昌平區的蘋果園里，地面植保機器人，根據果樹冠層大小自動調節施藥量，農藥用量大幅度節省。

國家農業智能裝備工程技術研究中心副主任 吳建偉：打藥機都是非常智能的。只要它一動，數據就上來，它就要打藥了。通過圖像的識別，直接進入監控體系。

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

李君：通過地形改造，先保證機器能夠入園作業。在這基礎上，再來談有沒有好用的農機。

隨著農業數智化基礎設施的改善，一支分工明確的果園機器人“軍團”正在逐步形成：果園深處，機器狗搭載深度視覺傳感器巡檢果樹長勢；采摘現場，無人運輸機器人沿軌道轉運果實；分揀中心，分揀機器人通過光譜監測實現糖度、色澤精準分級。

李君：空中遙感無人機，來監測整個園區長勢的情況。巡檢機器人，通過機械狗來巡檢，搭載多光譜、激光雷達裝置，從地面也進行相關的監測，形成監測網絡，這樣就能夠看到整個園區。

這些各司其職的智能化裝備，未來都將在一個“智慧大腦”的統一指揮下協同作業。在國家農業智能裝備工程技術研究中心的8個智慧果園里，這樣的“智慧大腦”已投入使用。在指揮中心的大屏幕上，機器人的運行狀態、作業進度、田間傳感器數據實時更新，實現了從種植到銷售的全鏈條數字化管理。

吳建偉：所有的數據已經精確到每棵果樹了。種的什么品種、種了多少棵，都非常清晰。可以通過手機端進行操作，施肥機怎么操作、打藥機怎么操作，點完以后，設備就動起來了，數據回到這一張圖上。

近年來，以農業機器人為代表的農業數智化快速發展，離不開國家政策的大力支持。2025年8月發布的《國務院關于深入實施“人工智能+”行動的意見》提出，加快農業數智化轉型升級。大力發展智能農機、農業無人機、農業機器人等智能裝備。

2025年11月，農業農村部發布《智慧農業標準體系建設指南》，提出到2030年基本建成滿足智慧農業發展需求、先進適用、開放融通的智慧農業標準體系。這為智慧果園的建設提供了全國統一的操作手冊，標志著我國智慧農業發展進入新階段。

羅錫文：現在我們正在規劃，農業農村部和科技部聯合，其中一個很重大的方向就是智能農機裝備，把國內的發展趨勢和國外的動態相結合，提出了一些發展方向。我想再過十年，希望能夠有很多這樣的機器出現。

在這場調查中，記者看到了中國果園正在經歷深刻變革：從舉步維艱的采摘機器人，到快速推廣的植保機器人；從單打獨斗到系統協作。雖然標準化改造仍需時日，但科技的力量正在為傳統農業注入新的活力，為中國果園描繪出更加智慧的未來圖景。

從肩挑背扛的傳統農業，到機械臂起舞的智慧果園，一場深刻的生產革命正在田間地頭真實上演。中國果業正通過自主創新探索發展新路，推動生產向技術密集與高效協同轉變，以新質生產力破解產業瓶頸，實現質量和效益的躍升。

編輯｜高瑜審核｜趙允

來源｜央視新聞、農民日報