一群博士做科研,目光緊緊地盯住了農業機器人,深秋時節,在濰坊市山東宇鶴智能科技有限公司二樓車間,一排農業機器占據了中心的位置,大白菜自走式收獲機、果蔬采摘機器人、草原生物多樣性監測機器人、...
一群博士做科研,目光緊緊地盯住了農業機器人,深秋時節,在濰坊市山東宇鶴智能科技有限公司二樓車間,一排農業機器占據了中心的位置,大白菜自走式收獲機、果蔬采摘機器人、草原生物多樣性監測機器人、智能精量播種機器人……各式農業機器人或正在完善,或即將投入使用。它們都出自一個12人的博士團隊之手,他們便是濰坊學院機械與自動化學院的智能農業裝備與機器人團隊。
濰坊學院智能農業裝備和機器人團隊研發的白菜收獲機已多次走進白菜田。
一群年輕博士,帶著機器人擁抱土地
2024年大白菜收獲季來臨,濰坊學院教授解福祥正在和團隊成員加緊制造他們的第四代自走式大白菜收獲機。“要趕在大白菜收獲前制造出來,和三代機一起在白菜試驗田接受生產實踐檢驗。”從四年前開始研發,解福祥帶領團隊成員已經迭代了三代樣機,正在進行產業化前的最后沖刺。
“白菜收割要解決白菜直徑不一,種植條行不直,地勢高低不一等各種問題,所以一直是農業機械研發的難題之一。”2021年從東北農業大學博士畢業的于泳濤目前是白菜收割機研發的主要成員之一,主要負責白菜收獲系統研發的他如今對白菜的種植生長非常熟悉。
“這幾年,白菜地里沒少去,為了配合白菜收割機的研發,團隊還專門在濰坊市濰城區郊外種植了一片大白菜。”于泳濤說。
“雖然都博士畢業,但做農業機器人研發,就得把腳真正踏在土地上。”從讀博士時就開始從事果蔬采摘機器人的研究,有20多年的科研經歷的宋健是學校農業機器人研發的元老之一,這也讓他對土地、對農業、對農民格外親切。
“團隊里一共12個博士,多數都是‘90后’,帶著機器人在土地里摸爬滾打已經成為家常便飯。”2022年博士畢業的王凱主要負責白菜收割機導航系統的設計,從果園到草原,從菜地到苗圃,從酷熱的盛夏到寒冷的冬天,多年的現場試驗,王凱也已經對土地產生了眷戀。
濰坊學院智能農業裝備和機器人團隊在探討改進果蔬采摘機器人。
覆蓋蔬菜種植鏈,機器人研發多點開花
在白菜收割機的一旁,是一臺塊頭偏大的履帶式機器人,看似粗獷健壯的多傳感導航智能精量播種機器人干的卻是非常精細的活,白菜收割機將要收割的大白菜便是由它播種的。
“不像玉米、小麥等大顆粒種子的播種,蔬菜種子個頭小、重量輕,想要實現機械化播種一直比較難,現有的機械播種方式通常是把種子包在紙帶或編到繩里再一起播種,但這臺播種機器人通過氣吸的方式實現精準播種,不重播、不漏播,準確率能達到95%以上,而且它還不需要有人在上邊駕駛。”李衍軍是這個播種機器人的主要負責人,除了這個用于大田蔬菜播種的機器人,他的蔬菜穴盤育苗播種機也已經在開發第三代了。
“濰坊是個蔬菜種植大市,由于蔬菜生產過程的不確定性,蔬菜種類種植、收獲等的機械化程度一直不高,我們希望用我們的科研更好的服務于地方產業的發展。”從讀博士時就開始從事果蔬采摘機器人的研究,宋健對果蔬生產的難點痛點如數家珍。
如今,團隊研發的農業機器人幾乎覆蓋了果蔬生產產業鏈的各個環節,在這些農業機器人中,果蔬采摘機器人因為長著靈巧的機械手臂格外顯眼。“現在蘋果采摘準確率已經很高,經過算法以及執行元件的調整,也可用于西紅柿等的采摘。”宋健說。
作為團隊成員之一,白陽主導的嫁接機器人目前也已經進行了多代改良。“在貼接法嫁接方面,成功率能達到95%以上,現在努力的方向是進一步提高效率和降低制造成本。”白陽說。
草地生物多樣性監測機器人在草原上進行巡檢。
實驗腳步走到了內蒙古大草原
在一眾農業機器人中,一臺全身迷彩、高高揚起頭顱的機器人在顏值上拔得了頭籌。這臺機器人是宋健主導研發的“草地生物多樣性監測機器人”,三年來多次在內蒙古大草原展示身手,本領比顏值更高。
“傳統的草地生物多樣性地面調查和監測工作量大,耗時耗力,這臺機器人就是我們與生態環境部衛星環境應用中心聯合研發,專門用于草原生物多樣性巡檢的。”宋健介紹,在不大的機器人上,安裝了視頻相機、高光譜及激光三維掃描儀以及各種傳感器,可以自主導航,實現對草地植物物種、高度、生物量等參數的實時監測。
“機器人性能已經比較成熟,很快要進入產業化應用了。”宋健說。
在實驗室或車間里,博士們的工作格外忙碌,他們扎根在土地上,也在努力把他們的機器人“種”在土地上。
如今已是收獲的季節,在機器人的研發方面,團隊也在陸續收獲著努力的果實。聚焦農業機械化和農機裝備產業的轉型升級,他們開發的各種機器人也只是濰坊學院智能農業裝備與機器人博士團隊成果的一個方面。近年來。他們先后承擔了國家級、省級等各類縱橫項目80余項,獲各類獎勵20余項,發表論文100余篇,獲批發明專利70余項。
“做智能農業裝備研發,我們的論文也一直寫在土地上。”宋健說。
(齊魯晚報·齊魯壹點記者 尹明亮)
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