科技日報記者 葉青
“快看，來(lái)了！”
只見(jiàn)一臺無(wú)人駕駛的水稻直播機靈活駛出機庫，沿著(zhù)機耕道行駛，到了拐彎處，自動(dòng)減速，優(yōu)美轉彎，準確進(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)內全部播種完畢。
你能想象“無(wú)人農場(chǎng)”如今正在變成現實(shí)嗎？9日，在華南農業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地，中國工程院院士、華南農業(yè)大學(xué)教授羅錫文團隊展示了水稻無(wú)人農場(chǎng)直播技術(shù)?！拔覀兊膶π芯瓤梢赃_到2厘米，可以實(shí)現水稻生產(chǎn)耕整、種植、田間管理和收獲全程無(wú)人機械化作業(yè)?！绷_錫文說(shuō)。這位廣東農村科技特派員的新目標——“無(wú)人農場(chǎng)”正在實(shí)現中，以解決未來(lái)農田誰(shuí)來(lái)種的問(wèn)題。
什么是無(wú)人農場(chǎng)？
“無(wú)人農場(chǎng)是現代農業(yè)建設的標志，代表了未來(lái)智慧農業(yè)的方向。世界各國都競相將其作為發(fā)展重點(diǎn)，我們中國人一定要在這種高端農業(yè)技術(shù)領(lǐng)域擁有自己的話(huà)語(yǔ)權?！绷_錫文一直抱著(zhù)“將農民從辛苦勞作中解放出來(lái)，用智能化促進(jìn)農業(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)團隊就開(kāi)展了無(wú)人駕駛農業(yè)機械關(guān)鍵技術(shù)的研究。
“什么是無(wú)人農場(chǎng)？我用了五句話(huà)來(lái)概括?！闭劦嚼媳拘?，羅錫文熟稔于心，“耕種管收生產(chǎn)環(huán)節全覆蓋；機庫田間轉移作業(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)全監控；智能決策精準作業(yè)全無(wú)人?！?/p>
無(wú)人農場(chǎng)這一先進(jìn)技術(shù)將顛覆傳統農業(yè)。以后比農民更忙碌的是農場(chǎng)計算機管理系統。從耕整到收獲各階段作物的生長(cháng)狀況及病蟲(chóng)草害情況，計算機管理系統都可實(shí)時(shí)進(jìn)行監控，一旦田中缺水了，就會(huì )提醒農民去灌水；哪一塊田需要施肥了，有病害了，都會(huì )及時(shí)提醒農民?？梢酝耆珜?shí)現智能決策和精準作業(yè)，大幅度降低農業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)現增產(chǎn)增收、保護生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農業(yè)可持續性發(fā)展。
“無(wú)人駕駛播種機從機庫出來(lái)前，主要是事先確定各關(guān)鍵坐標點(diǎn)，采用北斗衛星定位技術(shù)和融合定位算法，機器就可以知道自己走到什么地方了，什么時(shí)候需要轉彎，什么時(shí)候下田?！绷_錫文告訴科技日報記者，這套系統的編程技術(shù)均是團隊自主完成的。
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。
無(wú)人駕駛≠無(wú)人農場(chǎng)
在無(wú)人駕駛播種機頭上，有兩個(gè)可愛(ài)的“蘑菇頭”，這是北斗衛星天線(xiàn)。無(wú)人農場(chǎng)的實(shí)現，全靠高科技?！稗r業(yè)機械自動(dòng)導航作業(yè)技術(shù)是無(wú)人農場(chǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)，我們取得了三大創(chuàng )新成果?！绷_錫文一一介紹。
定位最為關(guān)鍵。拖拉機走得準不準，關(guān)鍵在于位置是否找準了。播種機上的“蘑菇頭”，就是用來(lái)測量拖拉機的位置，實(shí)現高精度定位，加上姿態(tài)儀，還可精準測量機器前后俯仰和左右傾斜的位姿。
“我到新疆推廣無(wú)人駕駛播種機時(shí)，農民拿個(gè)尺子在播種機后面量，要求我們對行誤差不能超過(guò)2厘米，因為這樣可以節省土地，一塊地可以多播幾行啊?！绷_錫文說(shuō)，根據農民的實(shí)際需求，團隊創(chuàng )新提出全區域覆蓋作業(yè)路徑規劃方法、復合路徑跟蹤控制算法、自動(dòng)避障和主從導航控制技術(shù)，提高了農機導航精度和作業(yè)效率，“今天演示的田地是14畝，64米寬，機器作業(yè)寬度為2米，對行誤差控制在2厘米”。
此外，團隊研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的農機自動(dòng)導航作業(yè)線(xiàn)控裝置和農機北斗自動(dòng)導航產(chǎn)品，將轉向控制、油門(mén)調節等自動(dòng)操縱控制裝置有效集成，實(shí)現了水稻無(wú)人農場(chǎng)自主旋耕作業(yè)。
團隊先后研制成功無(wú)人駕駛旋耕機、無(wú)人駕駛播種機、無(wú)人駕駛插秧機、無(wú)人駕駛高地隙寬幅噴霧機和無(wú)人駕駛收獲機。其中水田自動(dòng)導航技術(shù)居國際領(lǐng)先水平，滿(mǎn)足旱地和水田耕整、種植、植保和收獲等環(huán)節精準作業(yè)需要，打破了國外技術(shù)壟斷。
“無(wú)人駕駛不等于無(wú)人農場(chǎng)。過(guò)去大家覺(jué)得無(wú)人農場(chǎng)就是無(wú)人駕駛，這是兩個(gè)不同概念?！绷_錫文指出，無(wú)人駕駛是指沒(méi)有人駕駛，但無(wú)人農場(chǎng)從種到收各環(huán)節都是無(wú)人作業(yè)的。無(wú)人農場(chǎng)需要各種技術(shù)的支持，無(wú)人駕駛是無(wú)人農場(chǎng)的支撐技術(shù)之一。
預計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)驗室里只能叫樣品。只有被企業(yè)看中，實(shí)現了成果轉化，才叫產(chǎn)品。最后賣(mài)給農民了，才是商品?！?6年來(lái)，在開(kāi)展無(wú)人駕駛農業(yè)機械關(guān)鍵技術(shù)研究中，羅錫文感觸最深的是，技術(shù)一定要轉化，這也是今天這個(gè)技術(shù)能在中國有一席之地的關(guān)鍵。
他們和國內一龍頭企業(yè)合作，由團隊提供軟硬件技術(shù)，由企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，相互合作，實(shí)現了雙贏(yíng)。
無(wú)人農場(chǎng)何時(shí)可全面推廣呢？“預計5年后進(jìn)入推廣階段，10年后加快推廣速度?！绷_錫文透露，無(wú)人農場(chǎng)將率先在黑龍江、新疆、華北平原等地區實(shí)現。因為受限于地塊小和水田作業(yè)難度大，南方相對會(huì )慢一些。
他認為，南方地區推進(jìn)農業(yè)機械化和智能化需要解決兩大難題，一是擴大經(jīng)營(yíng)規模，二是加強土地整治?！斑@兩點(diǎn)也是中央反復強調的。發(fā)展現代農業(yè)，不能再像以前僅種植3畝、5畝地，而是要土地連片”。
“無(wú)人農場(chǎng)技術(shù)要做到像傻瓜相機一樣簡(jiǎn)單操作，還有難度。要求每個(gè)農民都掌握這種技術(shù)，也不現實(shí)?！绷_錫文坦言，將來(lái)要培養一大批基層農機技術(shù)人員來(lái)指導農民操作，這是一個(gè)艱巨任務(wù)。
來(lái)源：科技日報 【編輯:黃鈺涵】
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