探访成都无人农场“订制”果林 机器人“联盟”大展身手

2020-09-22 11:28:21来源:四川在线编辑:熊珮

今天是秋分,也是中国农民丰收节。农业强不强、农村美不美、农民富不富,决定着亿万农民的获得感和幸福感。

丰收,其实也是我们对美好生活的向往。成都,作为现代化大城市,其丰收有着与传统农村不一样的底色,无论是生产效率还是技术思维,农业形态还是制度设计,都有着自己的表达。

丰收节里话丰收。今天,四川在线记者走进中国农业科学院智慧农业创新团队,看他们如何运用农业新科技在成都结出硕果。

四川在线记者 张红霞

背靠着婆娑的竹林、白墙黛瓦的农居,一组田野里的集装箱“建筑”却也不违和——灰黑色的“外衣”,中间涂饰着大块的柠檬黄,两层楼高,既融入环境,又跳脱出环境。

这里,藏着一个农业新科技的至高点:无人农场,在国内首次集成了果园无人化生产管理机器人。这里,驻扎着国家(成都)农业科技中心的团队——中国农业科学院(以下简称“中国农科院”)智慧农业创新团队,他们来自北京,一行10余人,在成都市天府新区童村项目区,扎根下来。

9月21日,无人农场照常进行着数据采集、云端传输、后台挖掘,以及指令集成的工作。技术人员操控着跟随运输机器人,让这个方头方脑的机器人去田间“遛一遛”。

眼前的这片果林,有柑橘、桃子、梨子等,都是农学家精选的上好品种。今年5月起,它们移栽到这里,就成为无人农场的“实验品”。“总共416棵树,可以说,果树们静静地生长,我们知道它每一个细胞每一秒的变化。”中国农科院智慧农业创新团队研究员史云说。

“订制”果林,全时段全方位呵护

仔细打量这片果林,能发现两个明显不同的特点——

一个是树木很矮,不管哪种果木,离地面大约都在一米左右。“矮化的果树方便机器人巡田。”史云带记者走进集装箱,一台橙色机身、黑色履带的巡田机器人呈现眼前,些许泥土沾于其上,“这两天都在工作,有点脏了。”

机身右侧有一架白色、可转动的双摄像头仪器,就是机器人的双眼,可以准确地看到树上结了多少果子,以及病虫害的情况。

集装箱内,另一台橙色的机器人叫“智能采摘机器人”,它的前部有一只机械臂,可以在果树中摘下完整的果子,“它的准确率大约有90%,有些被叶子挡住了,偶尔也有摘伤了的,总体完整率还是比较高。”

看到机械臂一升一降,史云说:“单个动作可能比人工慢,但它可以24小时作业啊!”为了提高采摘率,果树矮化成为与无人农场配套的生产标准,来自仁寿的柑橘树枝叶繁茂,据说亩产量不低于4000斤。

果林另一个特点是树间行距宽,这是为了方便机器人在林间穿行。无人农场有4台机器人,分别是无人喷药、无人锄草、跟随运输、智能采摘4类,“它们都是国内唯一的,4台机器人集中在一个无人农场,更是全国首个。”史云对此感觉自豪,这4台机器人都是中国农科院智慧农业创新团队的原创研发成果,去年9月在新都区省农科院示范基地首次亮相,当时它们穿行、奔波于林间,完成各项农作任务,技惊四座。

4台机器人中,最长的是喷药机器人,长3米;最宽的是巡田机器人,宽2米,“株行距都比普通果园略宽一些,方便机器人能自如开行。”

按照果树最佳移栽时间,这片果林本应于2月早春栽移最好,由于疫情影响,实施移栽时已近5月,这让无人农场团队今年挂果的盼望不得不延迟。但是,一套可以确保明年丰收的无人农场软硬件,却在反复试验和迭代中建起,一个常人无法想象的现代化、高科技“订制”农场,也在一片寻常农田中诞生。

机器人会相互交流,不会“撞车”

这片静静生长的果林,其实每个细胞每一秒的变化,都得到了“7×24×365×360度”的全时段全方位关照。

6台熵情传感器,分别布于果园中,每小时一次采集,将土壤中的盐度、水份等数据传输至云边端一体化的田间服务一体机,再由设在中国农科院北京总部的智慧农业数据挖掘与可视化系统进行综合分析,包括由无人机采集的多项数据,再将任务数据分配至各端口,由机器人或设备执行。

成都-北京-成都,“这个数据传输和处理过程,延时非常短暂,几乎是同步的。”史云说。

记者跟随运输机器人出发,它走向果园,“步履”轻快,转向自然。在采摘季节,它还会有一个伙伴同行——智能采摘机器人,后者置于跟随运输机器人台面,配合默契,一个采摘一个运输,“我们正在建立两个机器人之间的连接系统”。

“我们在迭代过程中发现,机器人之间是可以交流的,虽然不像人一样通过语言、眼神、肢体交流,但它们有自己的交流方式,可以默默地在执行任务时合作。”史云介绍,机器人不仅知道机动调整,如喷药机器人可以根据果树的位置、叶量、病虫害的多少等数据,自动调整喷药量;同时,4台机器人一起“下田”,它们之间进行对话,实现相互避让,避免“撞车”。

“最开始的时候,我们还需要跟在机器人后面,经过不断升级迭代,机器人已经可以独立工作了,现在种果树变得很轻松。”史云对这样的农业生活,用8个字来形容:田边喝茶,手机操控。

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