2024-10-22 10:01:16
瀘縣一示范區(qū)內可實時監(jiān)測蟲情、生長環(huán)境、土壤墑情、用水量等的監(jiān)測設備。
近日，2024年諾貝爾獎科學類的3個獎項——生理學或醫(yī)學獎、物理學獎、化學獎全部揭曉，后兩項均頒發(fā)給AI（人工智能）領域科學家。有評論認為，一次革命性的科研范式轉換被諾獎委員會“蓋章確認了”，諾貝爾獎即將進入AI時代。
事實上，只聞機器鳴，不見農人忙。一場農業(yè)的AI革新，正在如晨曦初露般悄然改變著廣袤田野。
人工智能與農耕機器人正以其獨特的魅力，引領著農業(yè)生產方式的深刻變革：它們不僅極大地提升了農業(yè)生產的效率和質量，更在無形中減輕了農民的體力負擔，為農村經濟的繁榮注入了新的活力。
人工智能快速迭代
讓農業(yè)從“看天吃飯”轉向標準化生產
2024年10月16日，是第44個世界糧食日，聯合國糧農組織將今年全球活動主題確定為：“糧安天下，共建更好生活，共創(chuàng)美好未來?！弊鳛檗r業(yè)生產與糧食消費大國，當靠天氣吃飯，進化成借助AI與農作物“對話”；當靠身體吃飯，轉變?yōu)椴倏貦C器人務農，現代科技與傳統(tǒng)農耕的浪漫交響曲，已鳴奏于華夏大地的田間地頭。
裝上數智大腦的農業(yè)領域機器人，正以前所未有的速度發(fā)展。在浙江桐鄉(xiāng)，5000平方米的農場只需三名農人。人工放好苗盤，智能精量播種機便可自動吸取種子，精準播種到土壤的每一個空穴，實現每一個土壤空穴只播一粒種子，達到精準播種，還能減少15%以上的種子浪費。
當高精度的衛(wèi)星導航與AI結合，實現精準的自動化農業(yè)不再困難。山西大同，安裝了北斗導航系統(tǒng)的無人農機，通過北斗導航無人駕駛精量播種，實現了寬窄行種植，增加了每畝種植株數，優(yōu)化了作物布局，有利于通風透光和玉米生長。這些“鐵家伙”個個“身懷絕技”，確保每顆種子都能在最適宜的位置破土而出，每一株幼苗享受平等的陽光雨露，茁壯成長。
人工智能的快速迭代，讓農業(yè)從傳統(tǒng)的“看天吃飯”轉向標準化生產。在四川瀘州市瀘縣，耕作“神器”田間智慧農業(yè)系統(tǒng)，裝備了先進的傳感器，采用AI算法，能夠實時監(jiān)測土壤濕度、養(yǎng)分含量以及作物生長狀態(tài)，并根據傳感器收集的數據自動調節(jié)灌溉量和施肥比例。技術人員只需輕輕一按平板，即可根據農田的實際情況自動調整作業(yè)方案，讓農作物在最優(yōu)的環(huán)境和營養(yǎng)條件下生長。
機器人務農
更好地減輕農業(yè)工作者負擔
作為數字鄉(xiāng)村建設的得力助手，溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)正逐漸從大型農場走向多元種植場景。在天津市東麗區(qū)蔬菜種植專業(yè)合作社的一間大棚里，當溫室大棚內安裝上空氣溫濕度傳感器和天氣預測模型，便能夠實時監(jiān)測棚內溫濕度和未來降雨情況，自動調整控溫灌溉計劃。當土壤濕度低于作物生長所需水平且即將降雨時，系統(tǒng)會自動暫停灌溉，避免不必要的水資源消耗。
除了聰明的數智大腦，農業(yè)機器人硬件的發(fā)展，讓它們的形態(tài)得以豐富，更具“耕田”天賦，能更好地減輕農業(yè)工作者的負擔。
當需要扮演農場巡檢員的角色時，機器人可以是一個個感知能力極強，有著清晰五官的可愛“小白”。它們的耳朵和眼睛都安裝著攝像頭，嘴巴下方有溫度、濕度傳感器，頭頂則是風速風力、二氧化碳、光合輻射等感應器。這樣的多路傳感器融合技術，讓它們“漫步”在農場間，就能對農業(yè)生產環(huán)境智能感知，實時采集相關數據。
當需要成為采蘑菇、采茶葉的“小姑娘”時，機器人可以“長”出一雙雙靈巧的手，讓它們能更好地勝任采摘工作。采蘑菇機器人的雙手是帶有真空負壓的仿生柔性吸盤，采摘時，它們會用吸盤輕輕搖動并吸起蘑菇，避免對菌蓋造成損傷。采茶葉機器人的雙手則由精巧的小剪刀和負壓吸管組成，可以通過剪刀手將芽葉從枝頭分離，之后負壓吸管可迅速將芽葉吸進茶簍中。
當需要承擔耕作勞動中的體力活時，機器人們則能化身為“耐力超群”“力大無窮”的“壯漢”。配置了寬幅仿形割臺、雙縱軸流柔性脫粒分離滾筒、大容量糧箱等硬件的“巨無霸”農業(yè)收割機每秒喂入量可達18公斤，每小時可收獲小麥超 50畝。碼垛機器人可以根據預先編排的程序輕松碼垛，協(xié)助工人完成重復而繁重的工作，碼垛速度可以達到每分鐘10～15次。
面臨更多挑戰(zhàn)
現代農業(yè)仍需不斷進步
不管是“智慧大腦”還是各種農業(yè)機器人，最關鍵的問題是誰來運作，而這就不得不依靠返鄉(xiāng)的“新農人”。7年間研發(fā)了60多款農業(yè)機器人的王金悅，“00后”農業(yè)無人機飛手周凡越，通過電商帶貨、掙錢請全村人出去旅行的周建康……“喝著咖啡，吹著空調種地”的現代化農業(yè)愿景，在這些“新農人”的推進下，正逐步邁向現實。
2023年，我國農業(yè)機械總動力超過10.78億千瓦，農機裝備總量接近2億臺（套），全國農作物耕種收綜合機械化率已超過73%，裝有北斗定位作業(yè)終端的農機裝備達180萬臺（套），全國農村網絡零售額達到2.49萬億元?！靶罗r人”走過的“興農路”，每一步都作數。
農業(yè)機器人軟件和硬件的發(fā)展正逐步讓“種田不下田，照樣好收成”的新一代農耕場景成為現實。但我們也不得不承認，它們作為一種特種機器人，在發(fā)展的道路上仍面臨多種挑戰(zhàn)。
農田農場、溫室大棚這樣不確定的自然環(huán)境，對“鋼鐵伙伴”的挑戰(zhàn)更大。與工廠車間、商業(yè)廚房、醫(yī)院手術室等密閉人造環(huán)境不同，農業(yè)場景會存在光照條件、遮擋、紋理、顏色變化等因素，使得機器人的感知能力受限。
當技術尚在成長中時，機器人的加入也不一定能提升生產效率。例如，部分農業(yè)機器人在復雜的農業(yè)場景中工作時，可能會由于從識別定位到執(zhí)行任務需要進行大量運算、數據處理等原因，導致過程耗時較長。這就可能會令許多農業(yè)生產者不愿意引入農業(yè)機器人。
在農業(yè)智能機械的演進浪潮中，技術正重塑著田野的風貌。雖然挑戰(zhàn)仍在，但我們有理由相信，我國農業(yè)領域人工智能與機器人技術在不斷進步，我們每一片土地的產出都在向著更高效、更可持續(xù)的方向邁進?？萍贾?，將一直照耀我國糧食安全的前進道路。
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