2020-05-11 08:59:00
“快看，來(lái)了！”
只見(jiàn)一臺(tái)無(wú)人駕駛的水稻直播機(jī)靈活駛出機(jī)庫(kù)，沿著機(jī)耕道行駛，到了拐彎處，自動(dòng)減速，優(yōu)美轉(zhuǎn)彎，準(zhǔn)確進(jìn)入田間自主作業(yè)。它不懼烈日，在田里忙碌跑了32圈，14畝水稻田1.3小時(shí)內(nèi)全部播種完畢。
你能想象“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”如今正在變成現(xiàn)實(shí)嗎？9日，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地，中國(guó)工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文團(tuán)隊(duì)展示了水稻無(wú)人農(nóng)場(chǎng)直播技術(shù)。“我們的對(duì)行精度可以達(dá)到2厘米，可以實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)耕整、種植、田間管理和收獲全程無(wú)人機(jī)械化作業(yè)。”羅錫文說(shuō)。這位廣東農(nóng)村科技特派員的新目標(biāo)——“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”正在實(shí)現(xiàn)中，以解決未來(lái)農(nóng)田誰(shuí)來(lái)種的問(wèn)題。
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什么是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)？
“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的標(biāo)志，代表了未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)的方向。世界各國(guó)都競(jìng)相將其作為發(fā)展重點(diǎn)，我們中國(guó)人一定要在這種高端農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域擁有自己的話語(yǔ)權(quán)。”羅錫文一直抱著“將農(nóng)民從辛苦勞作中解放出來(lái)，用智能化促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效和降低成本”的心愿。從2004年開(kāi)始，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)就開(kāi)展了無(wú)人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)的研究。
羅錫文院士介紹無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。圖由受訪單位提供
“什么是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)？我用了五句話來(lái)概括。”談到老本行，羅錫文熟稔于心，“耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋；機(jī)庫(kù)田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)；自動(dòng)避障異況停車(chē)保安全；作物生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)全監(jiān)控；智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無(wú)人。”
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)這一先進(jìn)技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。以后比農(nóng)民更忙碌的是農(nóng)場(chǎng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。從耕整到收獲各階段作物的生長(zhǎng)狀況及病蟲(chóng)草害情況，計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)都可實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，一旦田中缺水了，就會(huì)提醒農(nóng)民去灌水；哪一塊田需要施肥了，有病害了，都會(huì)及時(shí)提醒農(nóng)民?？梢酝耆珜?shí)現(xiàn)智能決策和精準(zhǔn)作業(yè)，大幅度降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。
“無(wú)人駕駛播種機(jī)從機(jī)庫(kù)出來(lái)前，主要是事先確定各關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)，采用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)和融合定位算法，機(jī)器就可以知道自己走到什么地方了，什么時(shí)候需要轉(zhuǎn)彎，什么時(shí)候下田。”羅錫文告訴科技日?qǐng)?bào)記者，這套系統(tǒng)的編程技術(shù)均是團(tuán)隊(duì)自主完成的。
羅錫文說(shuō)，采用這種旱直播方式，播后立即上水，讓土壤、稻種都能“吃飽水”，發(fā)芽后根粗苗壯。在新疆就是采用這種旱直播方式，三年水稻畝產(chǎn)都超過(guò)1000公斤。
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無(wú)人駕駛≠無(wú)人農(nóng)場(chǎng)
在無(wú)人駕駛播種機(jī)頭上，有兩個(gè)可愛(ài)的“蘑菇頭”，這是北斗衛(wèi)星天線。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)，全靠高科技。“農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)，我們?nèi)〉昧巳髣?chuàng)新成果。”羅錫文一一介紹。
無(wú)人駕駛的水稻直播機(jī)在播種。受訪單位供圖
定位最為關(guān)鍵。拖拉機(jī)走得準(zhǔn)不準(zhǔn)，關(guān)鍵在于位置是否找準(zhǔn)了。播種機(jī)上的“蘑菇頭”，就是用來(lái)測(cè)量拖拉機(jī)的位置，實(shí)現(xiàn)高精度定位，加上姿態(tài)儀，還可精準(zhǔn)測(cè)量機(jī)器前后俯仰和左右傾斜的位姿。
“我到新疆推廣無(wú)人駕駛播種機(jī)時(shí)，農(nóng)民拿個(gè)尺子在播種機(jī)后面量，要求我們對(duì)行誤差不能超過(guò)2厘米，因?yàn)檫@樣可以節(jié)省土地，一塊地可以多播幾行啊。”羅錫文說(shuō)，根據(jù)農(nóng)民的實(shí)際需求，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、復(fù)合路徑跟蹤控制算法、自動(dòng)避障和主從導(dǎo)航控制技術(shù)，提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航精度和作業(yè)效率，“今天演示的田地是14畝，64米寬，機(jī)器作業(yè)寬度為2米，對(duì)行誤差控制在2厘米”。
此外，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)線控裝置和農(nóng)機(jī)北斗自動(dòng)導(dǎo)航產(chǎn)品，將轉(zhuǎn)向控制、油門(mén)調(diào)節(jié)等自動(dòng)操縱控制裝置有效集成，實(shí)現(xiàn)了水稻無(wú)人農(nóng)場(chǎng)自主旋耕作業(yè)。
團(tuán)隊(duì)先后研制成功無(wú)人駕駛旋耕機(jī)、無(wú)人駕駛播種機(jī)、無(wú)人駕駛插秧機(jī)、無(wú)人駕駛高地隙寬幅噴霧機(jī)和無(wú)人駕駛收獲機(jī)。其中水田自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)居國(guó)際領(lǐng)先水平，滿足旱地和水田耕整、種植、植保和收獲等環(huán)節(jié)精準(zhǔn)作業(yè)需要，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。
“無(wú)人駕駛不等于無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。過(guò)去大家覺(jué)得無(wú)人農(nóng)場(chǎng)就是無(wú)人駕駛，這是兩個(gè)不同概念。”羅錫文指出，無(wú)人駕駛是指沒(méi)有人駕駛，但無(wú)人農(nóng)場(chǎng)從種到收各環(huán)節(jié)都是無(wú)人作業(yè)的。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)需要各種技術(shù)的支持，無(wú)人駕駛是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的支撐技術(shù)之一。
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預(yù)計(jì)5年后進(jìn)入推廣階段
“科研成果多厲害，東西做得多好，關(guān)鍵是要看在實(shí)際中好不好用。放在實(shí)驗(yàn)室里只能叫樣品。只有被企業(yè)看中，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，才叫產(chǎn)品。最后賣(mài)給農(nóng)民了，才是商品。”16年來(lái)，在開(kāi)展無(wú)人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)研究中，羅錫文感觸最深的是，技術(shù)一定要轉(zhuǎn)化，這也是今天這個(gè)技術(shù)能在中國(guó)有一席之地的關(guān)鍵。
他們和國(guó)內(nèi)一龍頭企業(yè)合作，由團(tuán)隊(duì)提供軟硬件技術(shù)，由企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，相互合作，實(shí)現(xiàn)了雙贏。
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)何時(shí)可全面推廣呢？“預(yù)計(jì)5年后進(jìn)入推廣階段，10年后加快推廣速度。”羅錫文透露，無(wú)人農(nóng)場(chǎng)將率先在黑龍江、新疆、華北平原等地區(qū)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槭芟抻诘貕K小和水田作業(yè)難度大，南方相對(duì)會(huì)慢一些。
他認(rèn)為，南方地區(qū)推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和智能化需要解決兩大難題，一是擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，二是加強(qiáng)土地整治。“這兩點(diǎn)也是中央反復(fù)強(qiáng)調(diào)的。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，不能再像以前僅種植3畝、5畝地，而是要土地連片”。
“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)技術(shù)要做到像傻瓜相機(jī)一樣簡(jiǎn)單操作，還有難度。要求每個(gè)農(nóng)民都掌握這種技術(shù)，也不現(xiàn)實(shí)。”羅錫文坦言，將來(lái)要培養(yǎng)一大批基層農(nóng)機(jī)技術(shù)人員來(lái)指導(dǎo)農(nóng)民操作，這是一個(gè)艱巨任務(wù)。
編輯：任靜
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