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无人驾驶农业机械:收割机与谷物运输车之间的精密操作误差控制在厘米级

2020-08-11 18:03   来源: 互联网


7月初炎热的夏天,华南农业大学增城教学研究基地稻田郁郁葱葱,一台无人驾驶喷雾器从机库里拔了出来,充分展示了它的"智商"。这台机器有两次灵活的转向,两边的长喷雾杆都被收回了。发现它的位置不对,重新调整了位置,重新打开喷头开始工作,并在半小时内完成了14亩稻田的喷雾工作。


本次现场由广州科技协会和广州日报、华南农业大学广州科技推广中心、华南农业机械技术部重点实验室、广东广电珠江经济站、广州西阳传媒有限公司、广州科普大学论坛175"智能农业"主办。中国工程院院士罗希文说,今年5月9日,他面前的稻田使用了一台无人驾驶的水稻直播机,9月9日是收获的时候。届时,无人驾驶收割机和谷物卡车将配合精密操作,误差可控制在厘米级。


我在农村长大,耕作和收集所有这些农活。我的一个手指比一般人短几毫米,是因为切米时受伤造成的。研究农业机械近半个世纪的罗希文说,中国城市化进程加快,农村劳动力季节性短缺,中国人把饭碗放在自己手中仍然很重要。搞好工业振兴是农村振兴的重中之重,需要改变农业经营方式。"谁将耕种"和"如何耕种"的答案是机械化和智慧。他说:"铁牛应该取代犁牛,智能控制应该取代人脑操作。"2004年以来,罗希文小组对无人驾驶农业机械的关键技术进行了研究。


经过十多年的研究,无人驾驶播种机、无人驾驶高地喷雾器和无人驾驶收割机等高科技农业机械,现已在华南农业大学增城教学研究基地的无人农场展出。从外观上看,这些机器的不同之处在于机身上的"蘑菇头",这是实现北斗卫星高精度定位的关键设备。我们的导航定位和导航控制精度已经可以与西方技术媲美。"北斗综合组网完成后,导航定位精度可以更高。罗希文说。


智能农业机械也将做更好的农业工作。5月9日,在这个无人驾驶的农场上运行的无人驾驶播种机,利用北斗卫星定位技术和融合定位算法来确定路线、何时转弯和什么时候去农田。如果操作遇到了从小动物身上跳出来的情况,农业机械也可以实现自动避障。在1.3小时内,播种机完成了14亩稻田播种,精确的排距和孔距。


让罗希文高兴的是,无人驾驶农场的建设已深深植根于人民心中,并受到业界的重视。以前的拖拉机没有配备导航系统,过去十年来,罗希文的院士团队应农民的要求在拖拉机上安装了导航装置。如今,中国各大拖拉机工厂在离开工厂时已经实现了自己的导航。


我们最近也接到了很多电话。山东想要建立一个小麦无人农场,而三水想要建立一个花生无人农场。"这是件好事。"他说。


罗希文说,为了反映智能农业机械的运行效率,无人农场需要高平坦面积的耕地,也需要新的经营者来扩大经营规模,进行持续种植。因此,未来五年,无人农场将在全国范围内逐步推广,并在未来十年加速发展,并将首先在北方取得成效。


无人值守农场的优点:信息监控不受时空限制


在无人值守的农场,无人驾驶的农业机械令人印象深刻。但是罗希文说无人驾驶的人和无人驾驶的农场不一样。"我总结了无人值守农场的五个特点,包括农业管理和生产环节的全面覆盖、机库中的自动田间转移操作、确保安全的自动避障停车、对作物生产过程的实时全面监控,以及没有人参与智能决策精确操作。"他说,"无人驾驶只是无人驾驶农场的一种辅助技术。‘如果只是无人驾驶的农场机器在田间跑了两圈,那肯定不是一个无人驾驶的农场。’


无人农场上的农机不再局限于地面,也存在于空中。罗希文院士团队目前使用无人机监测作物生长信息,获取营养丰富、病虫害等信息。以水稻为例,无人机获取的信息将在终端平台上以多光谱图像形式呈现。这些图像由农学家建立的决策知识系统进行分析,然后形成作业处方图。可变比例的化肥飞机将根据处方图规划起飞和着陆路线,以获得精确的肥料。


责任编辑:无量渡口
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