楊凌硬核科技重塑農(nóng)耕圖景

不久前舉行的第三十二屆楊凌農(nóng)高會農(nóng)機裝備展上，一批先進的農(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，記者走進西北農(nóng)林科技大學(xué)，探秘硬核農(nóng)機裝備如何重塑農(nóng)耕圖景。

機器人讓采摘蘋果變輕松

今年秋收，在黃陵縣的蘋果全程機械化試驗站里，被果農(nóng)親切地稱為“大娃”“小娃”的兩臺機器人，輕巧地穿梭于果林之間。“大娃”伸展機械臂采摘高處的蘋果，“小娃”輕柔摘取低處的蘋果。

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

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

為破解這一困境，楊福增團隊歷經(jīng)數(shù)年攻關(guān)，取得兩項關(guān)鍵突破：一是研發(fā)高效識別算法，在復(fù)雜環(huán)境中實時定位并給果實分類；二是優(yōu)化末端執(zhí)行器，實現(xiàn)輕柔采摘，最大限度保護蘋果。

2022年，楊福增團隊在單臂機基礎(chǔ)上成功研制出雙臂協(xié)同機器人，并進一步構(gòu)建國內(nèi)首套“采摘—轉(zhuǎn)運”多機器人協(xié)同系統(tǒng)。如今，升級后的五臂、六臂機器人已具備全天候作業(yè)能力。系統(tǒng)全面應(yīng)用后，單機每小時可采摘約800個蘋果。

無人農(nóng)場實現(xiàn)“指尖種地”

“300畝小麥，一天多就收完了。”說起今年夏收的新變化，寶雞市陳倉區(qū)利民無人農(nóng)場的“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，遠處的無人收割機便應(yīng)令而動，在麥田中自主穿行，高效完成收割任務(wù)。”

“過去種地全憑經(jīng)驗，漏播現(xiàn)象時有發(fā)生。如今，借助無人駕駛裝備，苗出得整齊劃一，仿佛用尺子量過一般。機器還能24小時不間斷作業(yè)。”王浩杰對智能農(nóng)機贊不絕口。這些先進技術(shù)源自西北農(nóng)林科技大學(xué)機械與電子工程學(xué)院教授陳軍團隊的多年潛心研究。

“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)團隊打造的北斗導(dǎo)航智能農(nóng)作系統(tǒng)，在寶雞無人農(nóng)場落地3年，效果非常明顯。

陳軍說，未來農(nóng)場將向“農(nóng)機、農(nóng)藝、農(nóng)信深度融合”的方向升級，通過智能調(diào)度實現(xiàn)多機協(xié)同作業(yè)，服務(wù)于播種、植保、收割等環(huán)節(jié)，進一步提升效益，惠及更多農(nóng)戶。

破解丘陵山區(qū)播種難題

“這臺機器每小時能播種1.5畝玉米，效率是人工的10倍，而且不易纏草堵土。”在楊凌天河機械制造有限公司生產(chǎn)車間，陜西省農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家李智國指著身旁一臺靈巧的丘陵山區(qū)小型精量播種機介紹，這個“田間神器”能用于小麥、玉米、油菜等多種作物的播種作業(yè)，操作簡便，價格也不貴，普通農(nóng)戶能“買得起、用得好”。

這款農(nóng)機的誕生，源于李智國對陜西丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的深入思考。面對“大農(nóng)機進不去、人力種地效率低”的難題，他帶領(lǐng)團隊聯(lián)合企業(yè)，緊扣農(nóng)戶實際需求開展攻關(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，團隊的研發(fā)始終緊貼田間需求。針對西北旱塬的種植需求，李智國團隊還研發(fā)了高性能小麥智能精量播種機。該機采用寬幅溝播技術(shù)，該技術(shù)可促使麥苗健壯、抗倒伏。目前，該機已進入中試階段。

“農(nóng)機研發(fā)一定要緊跟農(nóng)民的需求。”展望未來，李智國說，“我們要先扎實做好機械化，再穩(wěn)步邁向智能化。通過培訓(xùn)農(nóng)機手、推廣實用農(nóng)機，讓更多農(nóng)民從科技進步中受益。”

從實驗室走向廣袤田野，這些智能農(nóng)機解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的諸多痛點，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，為中國農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新活力。

編輯｜高瑜審核｜趙允

來源｜陜西日報作者｜馬騰