突破無人駕駛關(guān)鍵技術(shù)，悟牛智能在全國率先實現(xiàn)同類產(chǎn)品規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，研發(fā)也進入全球“第一梯隊”

深耕智能農(nóng)機9年，青島這頭“牛”嶄露“頭角”

■悟牛智能研發(fā)的無人駕駛自動采摘機器人正在采摘蘋果。

谷雨時節(jié)，東風(fēng)吹暖，雨潤新苗，小麥拔節(jié)孕穗，春耕春管進入關(guān)鍵時期。

這個時節(jié)走進平度市同和街道，會看到長4.5米、高2米多的“龐然大物”在綠油油的麥田中來回行駛。這是青島悟牛智能科技有限公司研發(fā)的無人駕駛高地隙噴桿機正在給麥田噴灑農(nóng)藥。

這臺“大家伙”一次能裝700升農(nóng)藥，不需要人駕駛，通過四個高高的輪子“騎在”麥苗之上，以每小時1到8公里不等的速度行駛于麥田之中，一天便能完成對近800畝小麥的農(nóng)藥噴灑，人工作業(yè)的效率難以望其項背。

包括無人駕駛高地隙噴桿機在內(nèi)，悟牛智能研發(fā)的無人駕駛果園管理機、農(nóng)業(yè)采摘機器人等產(chǎn)品都已經(jīng)依次“下地”，在全國率先實現(xiàn)了無人駕駛智能農(nóng)機的商業(yè)化應(yīng)用，正進一步推動著農(nóng)業(yè)從“靠天吃飯”變?yōu)椤翱考夹g(shù)吃飯”。

9年深耕，進入無人駕駛農(nóng)機領(lǐng)域“第一梯隊”

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，機器換人是個迫切的需求。悟牛智能運營總監(jiān)房克告訴記者，悟牛智能用人工智能為農(nóng)機做“加成”的初衷，就是為了解決農(nóng)業(yè)人口老齡化、用工成本持續(xù)上漲等難題。

放眼全球，過去五年，人工智能在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的年復(fù)合增長率為22.68%，其中應(yīng)用最活躍的就是農(nóng)業(yè)機器人。而根據(jù)知名研究與咨詢機構(gòu)Tractica預(yù)測，2025年全球農(nóng)業(yè)機器人市場規(guī)模將逼近900億美元。

智慧化農(nóng)業(yè)的大趨勢中，中國農(nóng)機總動力保有量約2500萬臺，其中大部分為拖拉機這樣的“基礎(chǔ)款”。低端農(nóng)機產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品原始創(chuàng)新不足是我國農(nóng)業(yè)“升級”亟待解決的問題。

智慧農(nóng)機研發(fā)的復(fù)雜性高、投入大、周期長，悟牛智能在組建之初就在國內(nèi)和澳洲各組建了團隊。國內(nèi)團隊的技術(shù)帶頭人是擁有多年無人駕駛技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗的工程師，澳洲團隊的首席科學(xué)家則是畢業(yè)于麥吉爾大學(xué)的機器人學(xué)博士。在強大研發(fā)團隊的基礎(chǔ)上，悟牛智能還廣借“外力”，與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、山東理工大學(xué)、海南大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)院柑桔研究所、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等開展合作，為智慧農(nóng)機增添了“智庫”支持。

真正實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)，首先要解決無人駕駛技術(shù)。房克介紹，依托強大的研發(fā)團隊深耕行業(yè)9年，悟牛智能在無人駕駛領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破，可綜合應(yīng)用北斗全球定位系統(tǒng)、5G技術(shù)，融合高清攝像頭、雷達等傳感器，通過自主開發(fā)的無人駕駛導(dǎo)航控制算法，讓設(shè)備在復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下實現(xiàn)智能路徑規(guī)劃、自主作業(yè)、智能返場等功能。

基于此，悟牛智能在全國率先實現(xiàn)了無人駕駛智慧農(nóng)機的規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，在人工智能農(nóng)機研發(fā)領(lǐng)域進入了全球“第一梯隊”。

能噴藥、能除草，還能精準采摘

用于噴灑農(nóng)藥的高地隙噴桿機便是悟牛智能“代表作”之一。不只小麥，水稻、玉米、棉花等同類大田作物都可以享受到同款“服務(wù)”。

而針對水果種植領(lǐng)域，悟牛智能則推出了果園管理機。它的體積更小，適宜在規(guī)?；N植的果園里靈活穿梭，實現(xiàn)農(nóng)藥噴灑、割草、運輸、采摘及實時數(shù)據(jù)采集等全程無人化作業(yè)。目前，這臺設(shè)備已經(jīng)在上海首家“盒馬村”、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等地交付應(yīng)用。

到了果子成熟季節(jié)，采摘機器人就有了“用武之地”。該機器人搭載著基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的機器視覺系統(tǒng)，在國內(nèi)和澳洲進行了多年的采摘訓(xùn)練，根據(jù)南北半球時令不同，每年采摘兩季，積累了大量數(shù)據(jù)，已形成極高的技術(shù)壁壘。

在戶外自然條件下，采摘機器人可在0.2秒內(nèi)識別1平方米范圍內(nèi)的所有紅富士蘋果，識別準確率達93%以上，采收率達80%，每只“采摘手”7到8秒便可完成一個蘋果從采摘到收集的系列動作。這個效率已經(jīng)是全國第一、全球前三的水平。更貼心的是，“采摘手”為柔性材料制作，可有效保護水果表面；而一臺機器可以采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)搭載多個機械臂，極大提高了蘋果采摘的工作效率。

房克介紹，目前，該機器人已經(jīng)進入了煙臺蘋果園、成都和云南等地的柑橘園?！鞍ㄓ纭⑹┓?、人工等環(huán)節(jié)在內(nèi)，目前山東地區(qū)每斤蘋果的生產(chǎn)成本約為1.2元；而機器人可在噴灑農(nóng)藥、采摘等環(huán)節(jié)替代人工，綜合生產(chǎn)成本可降低至每斤8毛錢。”房克說。

機器換人不僅效率高，而且效果也更為突出。房克舉例，在實際應(yīng)用中，機器人往往會在夜晚被“派去”噴灑農(nóng)藥，因為夜晚是害蟲出沒的高頻期，噴灑農(nóng)藥效果遠高于白天。

有了“智慧大腦”，“云端種地”成為現(xiàn)實

無人駕駛的農(nóng)機只是智慧農(nóng)業(yè)的一部分。早在2015年，悟牛智能就提出了“智慧農(nóng)業(yè)管控云平臺+無人駕駛車+作業(yè)機器人”的三位一體智慧農(nóng)業(yè)解決方案，并于2018年在平度建立了近千畝的無人值守農(nóng)場。

在這個特殊的農(nóng)場，悟牛智能搭建了智慧農(nóng)業(yè)管控云平臺，通過安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取了田塊的農(nóng)情數(shù)據(jù)、農(nóng)作物的生長狀態(tài)等基礎(chǔ)信息，并將其形成云端地圖，給機器裝上了“大腦”，實現(xiàn)了“云端種地”。因此，即使是農(nóng)忙時節(jié)，空曠的農(nóng)場上也很少看到勞作的農(nóng)民，幾臺作業(yè)中的智慧農(nóng)機格外亮眼，除草、打藥、摘果等70%以上的工作都實現(xiàn)了無人作業(yè)。

房克介紹道，通過控制平臺，技術(shù)人員不下地就能“做農(nóng)活”，衛(wèi)星俯瞰地圖可以實時觀測到無人駕駛農(nóng)機的作業(yè)情況。“規(guī)劃好行駛路線后點擊啟動鍵，無人駕駛車就會按照規(guī)劃路線行走。整個過程可以視覺識別樹在哪里、蘋果在哪里，完成精準噴灑、精準采摘、除草等作業(yè)，屏幕左上角的視頻會顯示實時變化場景。此外，油門控制、水量、距離起點位置、雷達等各種農(nóng)機狀態(tài)信息都會在大屏中實時顯示?！睋?jù)他介紹，通過“云端種地”，農(nóng)場里所有的作業(yè)數(shù)據(jù)都可以實時存儲，還為農(nóng)產(chǎn)品溯源提供了支撐。

隨著技術(shù)發(fā)展，悟牛智能的無人駕駛農(nóng)機已逐漸涵蓋耕、種、管、收全過程，真正將人從繁重的農(nóng)業(yè)勞動中“解放”了出來。房克介紹，目前悟牛智能已承接了阿里巴巴、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院等多家單位的無人農(nóng)場建設(shè)項目，人工智能加持下的“云端種地”服務(wù)將在更多地區(qū)落地。（青島日報/觀海新聞記者 耿婷婷）

責(zé)任編輯：張慕鑫