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未來已來 “機器農民”“智”取田間

2023-08-16 15:05:31   

“智能化”“自動化”是近年來在農業(yè)生產中經常被提及的詞匯,而隨著我國農業(yè)現(xiàn)代化的推進和科技的發(fā)展,越來越多的農業(yè)機器人開始出現(xiàn)在人們的視野中。農業(yè)機器人是在農業(yè)生產過程中運用人工智能、機械和自動化技術的機器人,它也逐漸成為農業(yè)生產中的重要工具。

農業(yè)機器人的出現(xiàn),對農業(yè)生產產生了眾多積極的影響。

農業(yè)機器人的運用可以提高農業(yè)生產效率。傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式通常需要大量人力資源,而農業(yè)機器人的應用可以替代部分人力勞動,減輕農民的勞動強度。農業(yè)機器人還能夠通過精準地操作和數(shù)據分析,提高種植、采摘、喂養(yǎng)、收割等環(huán)節(jié)的效率,從而提高農產品的產量和質量。

2022年11月,西北農林科技大學(以下簡稱“西農”)機械與電子工程學院楊福增教授團隊研發(fā)的蘋果雙臂采摘機器人,完成了果園實地試驗,成為全國高校第一臺蘋果雙臂采摘機器人。而且,從公開文獻資料看,相較于美國華盛頓州立大學的蘋果采摘機器人,目前西農的蘋果采摘機器人在多方面實現(xiàn)了趕超:一是識別時間快,華盛頓州立大學是1.5秒,西農為0.015秒;二是采摘方式靈巧,華盛頓州立大學采用拉拽分離,西農則采用仿生旋轉拉拽,能耗小;三是采摘手臂多,西農成功創(chuàng)制的雙臂蘋果采摘機器人,兩臂協(xié)同,大大提高了整機采摘效率。

另一方面,農業(yè)機器人的運用也可以降低農業(yè)生產的成本。傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式需要投入大量的人力、物力和資金,而農業(yè)機器人的運用可以使農民節(jié)省資源和成本。農業(yè)機器人可以實現(xiàn)自動化操作,減少人為因素帶來的錯誤和損失,提高農產品的利潤率。

據不完全統(tǒng)計,我國蘋果、梨、桃等采摘作業(yè)約占整個生產過程作業(yè)量的40%、占總生產成本的50%~70%。雙臂蘋果采摘機器人的出現(xiàn),果園采摘將從“梯子+籃子”的傳統(tǒng)模式邁向機器人自主協(xié)同作業(yè)方式,采摘人工成本將大大降低。

近年來,植保無人機作為現(xiàn)代農業(yè)的新寵,與傳統(tǒng)的植保機械和人工植保方式相比,具有效率更高、成本更低、防治效果更好、更安全等優(yōu)勢。尤其在規(guī)模種植的小麥、水稻、玉米等大田作物飛防上,表現(xiàn)突出,每小時作業(yè)面積可達40~60畝,平均水、藥、肥可節(jié)省30%以上。

此外,農業(yè)機器人還能夠通過數(shù)據分析和智能決策,幫助農民制定科學合理的種植計劃,提高土壤的利用效率和農產品的品質。

未來,農業(yè)機器人的發(fā)展將更加智能化。隨著人工智能和大數(shù)據技術的不斷進步,農業(yè)機器人將能夠更好地感知和理解農田環(huán)境,自主完成作業(yè),并通過學習和優(yōu)化算法不斷提升工作效率和精度。農業(yè)機器人的多樣化、普及化進程必將加快,這將進一步提高農業(yè)生產的自動化水平和效益。

最近關注到,以“‘慧’種地——當農耕遇上機器人”為主題的“2023??箼C器人開發(fā)者大賽(楊凌)全國總決賽”將于8月21至22日在中國楊凌舉行,決賽項目涵蓋火線速遞、分“苗”必爭、果實采摘、系統(tǒng)創(chuàng)新、智能采收、智能灌溉、智能授粉、智能植保、智慧果園等,這將充分展示選手將機器人技術應用到農業(yè)等領域的能力。這是以推動智能機器人技術應用、提升學生專業(yè)技能、協(xié)同高校學科建設、推動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為目的,協(xié)同多學科融合,推動相關技術的研究和成果轉化,助力我國機器人產業(yè)的高質量發(fā)展的有益嘗試。本屆大賽的行業(yè)選擇,也將進一步加快現(xiàn)代農業(yè)裝備技術集成和創(chuàng)新推廣。

總之,農業(yè)機器人的出現(xiàn)為農業(yè)生產帶來了革命性的變革。隨著技術的進步和成本的降低,它的應用將逐漸普及到中小規(guī)模農戶,為他們提供更好的生產工具和支持,推動更加全面的農業(yè)現(xiàn)代化,為加快建設農業(yè)強國添磚加瓦。

全媒體記者 馮玉龍

編輯:牛姣
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