2024-10-29 10:27:32
在第三十一屆中國(guó)楊凌農(nóng)高會(huì)農(nóng)業(yè)智能裝備專(zhuān)題展上，一種基于液體精量控制的獼猴桃濕式授粉機(jī)器人，成為眾人矚目的焦點(diǎn)。該機(jī)器人由西北農(nóng)林科技大學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)西農(nóng)）機(jī)械與電子工程學(xué)院崔永杰教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)，旨在解決獼猴桃精量授粉難題。
獼猴桃濕式授粉機(jī)器人在進(jìn)行田間試驗(yàn)
“我國(guó)獼猴桃種植面積廣，商業(yè)價(jià)值高，影響獼猴桃種植收入的不僅僅是收獲包裝環(huán)節(jié)，授粉效果也和果實(shí)質(zhì)量息息相關(guān)。”崔永杰教授團(tuán)隊(duì)碩士研究生王旭介紹：“獼猴桃花粉價(jià)格昂貴，達(dá)到了40元/克左右，昂貴的花粉不應(yīng)該被大量浪費(fèi)在田間，而是應(yīng)該實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)授粉。”
碩士研究生王旭在介紹獼猴桃濕式授粉機(jī)器人的工作情況
王旭說(shuō)，目前市面上主流的授粉方式是干式授粉，即使用噴粉槍對(duì)著花朵的花蕊部分直接噴灑。該授粉方式難以精確控制花粉的量，導(dǎo)致大量花粉被浪費(fèi)在田間?；谶@些痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了對(duì)濕式授粉技術(shù)的探索。
該機(jī)器人的核心技術(shù)是對(duì)花粉液體積的精量控制，團(tuán)隊(duì)通過(guò)利用光柵傳感器控制花粉氣液缸的位移，來(lái)實(shí)現(xiàn)液體體積的精量控制。這種授粉方式既實(shí)現(xiàn)了對(duì)靶授粉，又節(jié)約花粉降本增效。同時(shí)，針對(duì)果園復(fù)雜環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了機(jī)器人對(duì)花朵的識(shí)別算法，進(jìn)一步提高了花朵的識(shí)別率，讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“噴得穩(wěn)，看得準(zhǔn)”。
在研究如何實(shí)現(xiàn)精密授粉過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)面臨了不少挑戰(zhàn)。機(jī)器人單花授粉量、授粉距離、霧滴粒徑以及最終的花粉沉積量，都需要進(jìn)行不斷地實(shí)驗(yàn)與調(diào)整。在大田授粉實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境下風(fēng)力會(huì)影響到小粒徑霧滴的漂移，他們通過(guò)研發(fā)農(nóng)業(yè)小型植保風(fēng)洞，進(jìn)一步提高霧滴的抗風(fēng)性能。在反復(fù)的修訂、實(shí)踐中，機(jī)器人參數(shù)不斷優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)在實(shí)際環(huán)境中的精確授粉。
此次參展亮相，主要的目的有三：一是面向全國(guó)獼猴桃種植大省的廣大農(nóng)戶(hù)，宣傳獼猴桃智能裝備技術(shù)的新成果；二是吸引一些投資者或者生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行合作，大幅減少機(jī)器人的制造成本；三是與專(zhuān)家同行交流經(jīng)驗(yàn)，不斷提高解決技術(shù)的能力。
崔永杰教授團(tuán)隊(duì)研制的獼猴桃濕式授粉機(jī)器人亮相第三十一屆楊凌農(nóng)高會(huì)
在國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)中，農(nóng)業(yè)裝備正在進(jìn)行機(jī)械化向智能化發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，這款濕式授粉機(jī)器人缺少自動(dòng)導(dǎo)航底盤(pán)，團(tuán)隊(duì)下一步會(huì)在此方向進(jìn)行探索，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人授粉路徑規(guī)劃，讓機(jī)器人自己在大田環(huán)境中“跑起來(lái)”，實(shí)現(xiàn)全程智能化作業(yè)。
在采訪(fǎng)中，崔永杰教授團(tuán)隊(duì)的師生們表達(dá)了一個(gè)共同的心愿，那就是：“能夠讓農(nóng)民用得起機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；瘧?yīng)用，為獼猴桃種植戶(hù)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的效益?！?/p>
通訊員：袁春雪 祝香倩
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