扶纓器捋直蘿卜纓,夾拔帶拔出蘿卜,切刀斬斷蘿卜纓,蘿卜落入傳送帶后被傳送至伴行的機器人運輸車……在山東省萊陽市伊豪農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社的種植基地里,短短20秒,一棵蘿卜就順利地完成了“采收之旅”。
5月28日,出口蔬菜全程無人智慧農(nóng)場迎來蘿卜收獲,蘿卜無人采收機器人“大展身手”。它突破了履帶式底盤自主無人駕駛控制與壟行對齊路徑優(yōu)化技術(shù),可同時采收2行白蘿卜。從耕整地、精準播種,到日常管理、采收與田間運輸,無人智慧農(nóng)場全程應用了新一代全自主農(nóng)業(yè)人工智能技術(shù),顯著提高了蔬菜生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
萊陽市是山東省重要的蔬菜生產(chǎn)、加工、出口基地,通過“產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟+龍頭企業(yè)+合作社(基地)+農(nóng)戶”發(fā)展模式,因地制宜建成了一批全國領(lǐng)先的食品加工集聚區(qū),帶動發(fā)展農(nóng)民合作社2868家、家庭農(nóng)場2025家。
伊豪農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社位于萊陽市團旺鎮(zhèn),其流轉(zhuǎn)土地500余畝,每年向預制菜龍頭企業(yè)供應數(shù)千噸蔬菜原材料。從訂單量和市場預期來看,合作社的發(fā)展勢頭良好。
“雖然勢頭不錯,但我們也遇到了瓶頸?!比R陽市伊豪農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社理事長楊凱說的瓶頸,指的是用工難、用工貴問題。他以蘿卜為例算了一筆賬,蘿卜的畝均成本約為3330元,其中打藥、除草、收蘿卜、裝車等人工費用達到1750元,而包括耕整地等農(nóng)機服務和肥料、種子、農(nóng)藥等生產(chǎn)投入總計才1580元,人工費占總生產(chǎn)成本的一半以上。
當楊凱聽說全程無人智慧化生產(chǎn)的時候,立刻表現(xiàn)出了濃厚興趣:“我們特別需要用這種模式來降低人力支出,實現(xiàn)節(jié)本增效?!?/p>
而在國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系煙臺綜合試驗站站長、煙臺市農(nóng)科院蔬菜花卉所所長李濤看來,合作社成方連片的規(guī)模及從種植、用藥到運輸、檢測的標準化生產(chǎn),正好契合了智慧農(nóng)場的應用場景。因此,雙方一拍即合,開始建設(shè)智慧農(nóng)場。
這座無人智慧農(nóng)場融合了農(nóng)機農(nóng)藝、栽培管理技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械智能協(xié)作,于3月10日開工建設(shè)。農(nóng)場種植的白蘿卜經(jīng)過兩個多月的生長,也迎來了收獲季。“一個工人一天可以采收0.7畝白蘿卜,而機器人一天可以采收15畝,能節(jié)省五六千元人工費?!睏顒P高興地說。
正在運行的無人拖拉機忽然暫停,不久后又重新前進?!皯撌强吹角懊嬗惺^,自動進行了避障?!惫ぷ魅藛T一邊說著,一邊前往查看,果然從土里翻出一塊石頭。
自動避障的本事,源于無人拖拉機上長著“眼睛”。蔬菜全程無人化平臺融合了激光雷達、北斗定位、多目視覺等先進裝備,讓無人拖拉機能及時識別周邊物體和人體成像,還能分析蔬菜作物的長勢并且精準對行,保障作物安全。
無人拖拉機的“大腦”高度發(fā)達,其搭載的蔬菜無人農(nóng)場系統(tǒng)能通過計算機進行獨立控制,實現(xiàn)路徑自主規(guī)劃,完成遠程啟動、出庫、田間作業(yè)、自動避障、入庫等全流程作業(yè),并具備國內(nèi)領(lǐng)先的多機協(xié)同作業(yè)算法模型,既可以進行同一環(huán)節(jié)的多機作業(yè),也可以進行不同環(huán)節(jié)的多機配合,極大提高作業(yè)效率。
地里高低不平,行駛路線發(fā)生偏差怎么辦?通過系統(tǒng)自帶的算法,結(jié)合北斗定位和慣性導航系統(tǒng),偏差可以在幾毫秒內(nèi)被糾正,讓蔬菜全程無人化平臺回歸正常線路。
通過生產(chǎn)過程各種智能裝備和高效栽培技術(shù)的深度融合,無人智慧農(nóng)場形成了一套可復制、可推廣的白蘿卜無人智慧化生產(chǎn)技術(shù)體系。作業(yè)機器人由一套蔬菜無人農(nóng)場管控系統(tǒng)互聯(lián)互通,系統(tǒng)集成了自主路徑規(guī)劃、自動避障、多目標檢測等多個算法模型,將以往的經(jīng)驗種植轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴驶?shù)字化、智能化作業(yè),實現(xiàn)了從“人種菜”到“數(shù)字種菜”的跨越。
國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心副主任、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家吳華瑞介紹:“我們經(jīng)過幾年的核心技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)了露地蔬菜全程無人化生產(chǎn),完成了‘從0到1’的突破。”
“這是我國蔬菜無人化生產(chǎn)的重要里程碑,將對未來蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要的引領(lǐng)作用?!眹掖笞谑卟水a(chǎn)業(yè)體系機械化研究室主任、沈陽農(nóng)業(yè)大學教授孫周平表示。(苗春雷 李麗穎 陳楠)