湖北造机器人下田了

编者按。湖北

智能农机装备是造机展开现代农业的新质出产力。

春耕时节，器人一批湖北造农业机器人走出实验室，下田解锁农业出产新场景，湖北耕耘期望的造机郊野。

激光一扫 瞬间除草。器人

华工科技研制团队在云南测验第二期智能激光除草机器人。下田 （华工科技供图）。湖北

湖北日报全媒记者 魏萌叶 通讯员 游茁瑞。造机

“苗间除草是器人国产智能农机亟待打破的要害技能。”4月16日，下田华工科技市场部负责人朱伟点破研制“全天候智能激光除草机器人”的湖北重要意义。

除草，造机是器人农业栽培中的要害一环。农药除草危险多，人工除草又本钱高，激光除草应运而生。激光除草的原理是在杂草幼苗期，经过激光照耀叶片分瓣处，使草叶外表水分敏捷蒸腾并瞬间气化，然后损坏杂草内部叶绿素，按捺杂草成长。这种除草方法不消耗人力，简直零污染，推翻了传统除草作业方法。

早在2018年，华工科技总经理董义一行在美国参与职业沟通大会，发现美国一家农业科技公司正在着手研制激光智能除草机器人。

3年后，这家美国公司正式推出了一款主动激光除草器，精确率达亚毫米等级。

“咱们不能再等了。”董义告知湖北日报全媒记者，2022年他们找到哈尔滨工业大学机器人技能与体系全国重点实验室，开端协作研制国产激光除草机器人。

为了加快进度，该项目采纳“双轨”形式，即哈工大和华工科技各自建立研制团队，选用不同的算法途径展开研制，并在实验发展中沟通互鉴，以节约时刻本钱。

2024年6月，我国第一台国产激光除草机器人落地黑河市爱辉区。该激光除草机器人搭载的探照灯亮度，是地表太阳光的强度的三倍，作业时可以保证印象的清晰度，可完结24小时全天候作业。

怎么让机器人在大田中，看得清杂草、打得准幼芽且行走得稳妥，才是运用中的难点。董义解说，激光除草首要在杂草幼苗期进行。许多植物在幼苗期形状十分相似，加上气候、光线、田块凹凸状况不同，“很可能机器人碾到一个石块，搭载的激光设备一抖就会导致打偏。”。

董义说，此前国内无人踏足过这片范畴，手中把握的田间杂草印象数据很少。经过第一期在黑河的实验反应，调试后第二期机器人现已在云南下地。

“从云南烟叶地的实验来看，一次除草率现已到达90%。”华工科技副总工王亮刚从云南实验田回来武汉，他表明，现在他们研制的第二期激光除草智能机器人体积比第一期更小，精确率也比第一期更高。

王亮告知记者，现在华工科技的技能水平现已到达了有用激光除草，现在他们的研制重点是怎么将一次除草率提高至95%。估计在2026年，华工科技和哈工大协作研制的国产“全天候智能激光除草机器人”可以完结量产。

橘园采摘 手到果落。

机器人轻松采摘柑橘。

湖北日报全媒记者 汪彤。

4月16日，武汉气温直逼30℃。走进华中农业大学数字化果园实验基地，正是晚熟柑橘老练季，该校工学院副教授鲍秀兰和学生们把一筐刚采收的新鲜柑橘运出基地。“今日摘柑橘有点热，还好咱们有辅佐。”鲍秀兰笑着说。

在她的指引下，湖北日报全媒记者进入果园深处，只见一人多高的机械臂正匀速挥向缀满柑橘的枝头，用最前端的“爪子”捉住果实，紧接着咔嚓一声，果实就从枝头剪下，放入果筐内。

鲍秀兰介绍，这是团队正在研制的第二代柑橘采摘机器人样机，现在进入定型实验阶段，均匀7.2秒摘一颗果，成功辨认率超96%，有望处理果园采摘工难请问题。

采摘是果园最繁琐的出产环节之一。近些年，苹果采摘机器人、猕猴桃采摘机器人相继问世，柑橘采摘机器人研制仍是业界难点。鲍秀兰解说，比较其他果树，柑橘采摘环境更为杂乱，果实简略被枝叶掩盖，机器人怎么快速辨认与定位是研制难点。

记者看到，机器人身体中心有个黑色的激光雷达，“爪子”上方有个黑色的深度相机。它们相当于机器人的“眼睛”和“大脑”，不仅能经过色彩和点位，敏捷获取柑橘方位信息，并且能对果树进行数字化建模，经过三维避障算法，自主规划采摘途径。

机器人的“爪子”采纳的是剪切夹持一体化设备，先抓后剪，分两步完结采摘进程。科研人员经过重复力学实验，找到最佳握力值，让机器人的采摘力度刚刚好，不伤果。它的动力设备用的是新能源电池，充一次电可以作业6小时。

机器人采得快不快、准禁绝，要害就在于算法操控。2022年，第一代采摘机器人样机实验时，它只能辨认单个柑橘，面临一簇柑橘时，便无从下手。自主规划途径时，它也总是简略粗犷地挑选直线间隔最短的路，常常与树枝产生磕碰，导致果实受损。

科研人员便守在柑橘产区，让有经历的果农带上可记载手势动作的传感器，搜集不同采摘环境下人体运动数据。运用数据库，经过机器深度学习，不断生成、改善，逐渐构成一套动作捕捉体系，机器人变得“聪明”起来，采摘时刻从开始的几十秒缩短至10秒内，采摘轨迹也越来越滑润。

鲍秀兰介绍，现在他们还在研制一种更挨近人手的关节式结尾执行器，进一步进步采摘功率。针对不同果园作业需求，在机器人的底座展开单臂和多臂设备实验。一起，与柑橘栽培专家协作，经过农机与农艺结合，加强果树的修剪办理，削减果树树枝数量，使得果树只要少数首要枝干，果实首要散布在果树外围外表，削减过密成簇的果实呈现，进一步进步柑橘采摘机器人的采摘精确性和稳定性。

“尽管它现在的作业功率还比不过一个娴熟的采摘工，可是经过继续数据搜集、进步算力，逾越指日可下。”鲍秀兰很有决心。

猪舍遛弯 可测体温。

巡检机器人正在盘点猪群数量。 （本栏图片除署名外均为湖北日报全媒记者 汪彤 摄）。

湖北日报全媒记者 汪彤。

在武汉市江夏区红之星农牧机械有限公司饲养基地，有一栋特别的猪舍——天花板上铺满轨迹，饲养人员一般不进去，想知道猪的数量、体温，经过电脑遥控一只蓝色的方匣子沿着轨迹走一圈即可。

这只奇特的方匣子是该公司与湖北工业大学联合研制的猪舍巡检机器人样机，经过轨迹主动巡查，可完结生猪盘点、生猪测温等功用，为规划化饲养场精密饲养供给技能支持。

4月24日上午，湖北日报全媒记者在湖北工业大学工程机械实验室，近间隔调查猪舍巡检机器人作业场景。

在生猪饲养进程中，猪群健康状况管控、饲养办理状况监管，每天需求饲养员、饲养技能人员现场巡查栏舍发现并及时地办理。但依托人工现场巡查，防疫危险高、作业功率低、存在监管缝隙。2023年，我省发动农机装备补短板核心技能研制项目，将智能化生猪饲养要害技能与装备研制及推行运用归入其间，猪舍巡检机器人等新装备研制正式发动。

“饲养人员坐在电脑前，经过才智饲养机器人办理体系，就能操控机器作业。”湖北工业大学副教授刘明勇介绍，巡检机器人身上装备了可见光摄像头，能实时将周边360度全景画面传输至才智办理体系，盘点猪群。

本来，科研人员经过向智能办理体系输入几千张形状各异的生猪相片，广泛搜集生猪形状信息，让机器深度学习，构成数据模型，让它不光能辨认出生猪，还能数得清生猪数量。未来，经过数据库进一步丰厚，还可完结生猪估重功用。

巡检机器人身上另一“神器”是红外测温仪。刘明勇说，它可供给体温监测功用，前期发现猪的潜在健康问题。

机器人不光能及时发现问题，还能主动生成“值勤总结”。记者看到，翻开智能办理体系，盘点监控、温度监控、数据剖析等模块内容一应俱全，为饲养人员供给决议计划参阅。

刘明勇介绍，现在巡检机器人的实验轨迹间隔15米、作业规划约50平方米，即7个栏位、30头猪。他们将继续盯梢实验成果，依据企业反应，不断优化规划，扩展实验规划，赶快在规划猪场展开实验。

“坦克”喷药 灵敏自若。

喷药机器人在大棚内高功率地喷药。

湖北日报全媒记者 汪彤。

“滴滴滴……”4月20日下午2点半，南漳县田家营镇，金美科林农业开发有限公司大棚内，一辆白色的微型“坦克”跋涉田间，处处弥漫着水雾。

“凶猛吧！这是主动喷药机器人，一小时能喷20亩地，功率是人工的20倍。”操控机器的基地负责人敖涛说。

金美科林是一家设备农业企业。曩昔，打药是最令敖涛头疼的事。“大棚里比野外热，工人背着四五十斤重的药桶，在里面不断走。”他说，基地请人打药，得120元一天。人工打药作用也打折扣，稍一忽略，有的当地打多了，有的当地打漏了。

“金美科林的苦恼也是当时我国农业出产的痛点之一。”湖北文理学院立异创业教育学院副院长秦涛介绍，跟着植保无人机推行运用，大田作物植保机械化率逐渐提高，可设备农业受大棚空间约束，仍然依托人工施药作业。

两年前，校企两边一拍即合，决议联合开发主动喷药机器人。“原理并不难，要害要能习惯大棚作业条件。”秦涛团队一头扎进大棚，展开机具规划。

大棚内空间狭隘。他们将机器规划为履带式，机身巨细刚好经过棚内通道，便利跋涉。作物栽培形式各异，有的成长在地上，有的悬挂在空中。起先，机器仅左右两边设置八个喷头，后来顶部又安装了一根最高至3米、最长至1.3米的可调理弹性臂，用来衔接喷药杆，扩展喷洒规划。

秦涛团队还在机器身上搭载了传感器、斗极导航体系和高清摄像头，经过遥控器操控，使机器人一开机就能依照预设道路均匀喷洒，并当令避障。

上一年9月，主动喷药机器人在基地大棚正式上岗。敖涛算了一笔账，比较传统喷雾器打药方法，机器人每亩可节约农药、人工1100余元，一年下来可降本6万元左右。

当时，秦涛团队正在为机器人规划配套智能操控软件，搜集当地辣椒、西红柿常见害虫品种图画数据。未来，机器人在跋涉进程中，可实时搜集农作物虫灾相片传入软件，经过图画辨认技能，协助栽培户不下田也能精确判别虫灾品种，完结对症下药、精准施药。

(责任编辑：焦点)