無(wú)人駕駛農機：收割機和運糧車(chē)配合精準作業(yè) 誤差控制在厘米級

羅錫文在田間地頭講解智慧農業(yè)。

無(wú)人駕駛的農機正在作業(yè)中。

　　7月初的炎夏，華南農業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地的稻田郁郁蔥蔥。一輛無(wú)人駕駛噴霧機駛出機庫，并充分展現出“智商”。機器經(jīng)過(guò)兩次靈活轉彎到達田里，展開(kāi)兩側長(cháng)長(cháng)的噴桿又縮了回去。它發(fā)現自己所在位置不對，重新調整位置再次打開(kāi)噴桿開(kāi)始作業(yè)，在半小時(shí)內完成了14畝水稻田的噴霧工作。

　　這個(gè)場(chǎng)景出現在近日由廣州市科協(xié)與廣州日報主辦，廣州市科學(xué)技術(shù)普及中心、華南農業(yè)大學(xué)南方農業(yè)機械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室、廣東廣播電視臺珠江經(jīng)濟臺、廣州喜揚揚傳媒有限公司、新快報zaker廣州承辦的廣州科普大講壇第175期《“智慧農業(yè)”助力全面小康》中。中國工程院院士羅錫文表示，他面前的水稻田，在今年5月9日使用了無(wú)人駕駛水稻直播機完成播種，9月9日則是收獲的時(shí)候。屆時(shí)無(wú)人駕駛的收割機和運糧車(chē)將配合精準作業(yè)，誤差可以控制在厘米級。

　　無(wú)人農場(chǎng)五大特點(diǎn)

　　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。

　　專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn)

　　“無(wú)人駕駛只是無(wú)人農場(chǎng)的一種支撐技術(shù)，如果只是無(wú)人駕駛農機在田間跑兩圈，那絕對不是無(wú)人農場(chǎng)。無(wú)人農場(chǎng)涉及生物技術(shù)、智能農機、信息技術(shù)三大技術(shù)領(lǐng)域。”

　　無(wú)人駕駛農機：1.3小時(shí)完成14畝水稻播種

　　“我在農村長(cháng)大耕種管收這些農活我都干過(guò)。我的一個(gè)指頭比常人短了幾毫米，是之前割稻谷時(shí)受傷導致的。”深耕農業(yè)機械研究近半個(gè)世紀的羅錫文說(shuō)，中國城鎮化進(jìn)程加快，農村勞動(dòng)力仍存在季節性短缺，中國人把飯碗端在自己手上依然重要。而鄉村振興重要的是做好產(chǎn)業(yè)振興，這需要改變農業(yè)作業(yè)方式。“誰(shuí)來(lái)種田”和“怎樣種田”的答案就是機械化和智能化。“鐵牛要代替耕牛，智能控制要代替人腦操作。”他說(shuō)。所以2004年起，羅錫文團隊就開(kāi)展了無(wú)人駕駛農業(yè)機械關(guān)鍵技術(shù)的研究。

　　經(jīng)過(guò)十余年的研究，如今在華南農業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地的無(wú)人農場(chǎng)，無(wú)人駕駛播種機、無(wú)人駕駛高地隙寬幅噴霧機和無(wú)人駕駛收獲機等高科技農機一一陳列。從外觀(guān)上看，這些機器的與眾不同之處，便是機身上的“蘑菇頭”，那是實(shí)現北斗衛星高精度定位的關(guān)鍵裝置。“我們的導航定位精度和導航控制精度已經(jīng)和西方技術(shù)水平相當。在北斗全面組網(wǎng)完成后，導航定位準確程度還能更高。”羅錫文說(shuō)。

　　智能農機干的農活也會(huì )更加出色。5月9日，無(wú)人駕駛播種機就在這片無(wú)人農場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，它采用北斗衛星定位技術(shù)和融合定位算法來(lái)確定路線(xiàn)，何時(shí)轉彎、何時(shí)下田都已經(jīng)設計好了。如果作業(yè)途中遇上躥出來(lái)的小動(dòng)物，農機還能實(shí)現自動(dòng)避障。在1.3小時(shí)內，這臺播種機以精準的行距和穴距完成了14畝水稻田播種作業(yè)。

　　因為精準播種，無(wú)人農場(chǎng)的種植效果比人工好。田間更加通風(fēng)透氣，也可減少施肥打藥，提高土地利用率。而且，人駕駛農機時(shí)難免偶爾會(huì )疲憊作業(yè)，而無(wú)人駕駛的智能農機則可以24小時(shí)連續作業(yè)。

　　預計未來(lái)五年進(jìn)入推廣階段

　　令羅錫文感到開(kāi)心的是，無(wú)人農場(chǎng)的建設不斷深入人心，得到了業(yè)界的重視。以前的拖拉機沒(méi)有安裝導航系統，過(guò)去十年間在全國各地，羅錫文院士團隊應農民的要求給拖拉機加裝導航。而如今中國主要拖拉機廠(chǎng)都已實(shí)現出廠(chǎng)就自帶導航。

　　“我們**近也接到不少電話(huà)，山東想搞小麥無(wú)人農場(chǎng)，三水想搞花生無(wú)人農場(chǎng)，這是個(gè)好事。”他說(shuō)。

　　羅錫文說(shuō)，無(wú)人農場(chǎng)要體現智能農機的作業(yè)效率，需要平整度高、面積遼闊的耕地，也需要新型經(jīng)營(yíng)主體擴大經(jīng)營(yíng)規模，進(jìn)行連片種植。所以無(wú)人農場(chǎng)未來(lái)五年會(huì )在全國逐步推廣，未來(lái)十年將加快推廣，并且首先會(huì )在北方取得成果。

　　無(wú)人農場(chǎng)優(yōu)勢：無(wú)時(shí)空限制可進(jìn)行信息監測

　　無(wú)人農場(chǎng)上，無(wú)人駕駛的農機令人印象深刻。但羅錫文說(shuō)，無(wú)人駕駛并不等于無(wú)人農場(chǎng)。“我總結了無(wú)人農場(chǎng)的五個(gè)特點(diǎn)，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。”他說(shuō)，無(wú)人駕駛只是無(wú)人農場(chǎng)的一種支撐技術(shù)，如果只是無(wú)人駕駛農機在田間跑兩圈，那絕對不是無(wú)人農場(chǎng)。

　　據羅錫文介紹，無(wú)人農場(chǎng)涉及生物技術(shù)、智能農機、信息技術(shù)三大技術(shù)領(lǐng)域。首先生物技術(shù)在于要選擇適合機械化作業(yè)的品種和栽培模式。智能農機主要是為實(shí)現無(wú)人作業(yè)和無(wú)人駕駛，農機要具有智能感知、智能導航和智能管理的功能。這意味著(zhù)農機可以精準定位作業(yè)，還可根據農作物的情況進(jìn)行打藥施肥，而在系統后臺則可以檢測機器是否正常作業(yè)。

　　信息技術(shù)則是實(shí)現機器與人、機器與機器之間通訊的關(guān)鍵。“比如我在新疆開(kāi)拖拉機，山東的廠(chǎng)家就能監測到拖拉機的運行問(wèn)題，并提醒要更改某些作業(yè)參數。”羅錫文說(shuō)。

　　在無(wú)人農場(chǎng)，一個(gè)農民同時(shí)操作幾臺機器作業(yè)不再是夢(mèng)想。華南農業(yè)大學(xué)羅錫文院士團隊教授胡煉告訴記者，“在無(wú)人農場(chǎng)，農戶(hù)只需要在操作平臺進(jìn)行任務(wù)選擇，并匹配各種農機。農機就會(huì )按照設定任務(wù)在不同時(shí)間自行作業(yè)，平臺還會(huì )顯示農機的作業(yè)情況。”

　　無(wú)人農場(chǎng)的農機已經(jīng)不局限在地面，也在空中。羅錫文院士團隊目前使用無(wú)人機來(lái)進(jìn)行作物長(cháng)勢信息監測，獲得養分豐缺、病蟲(chóng)害等信息。以水稻為例，無(wú)人機獲得的信息在終端平臺會(huì )以多光譜圖像呈現。這些圖像經(jīng)過(guò)農學(xué)家所建立的決策知識系統分析，便形成作業(yè)處方圖。變量施肥飛機會(huì )根據處方圖規劃航線(xiàn)一鍵起降，實(shí)現精準施肥。