2024-11-15 09:19:41
眼下，正值“嘉紅100”番茄采摘期，在烏鎮(zhèn)國際互聯(lián)農(nóng)業(yè)博覽園（以下簡稱“博覽園”）一號棚，一臺形似小坦克的黑科技智能機(jī)器人穿梭在“嘉紅100”番茄園中。一個手機(jī)、一個攝像頭、一把測量尺……化作機(jī)器人的眼、口、手等，在浙江科技大學(xué)智能感知計算與裝備實驗室成員的操作中，采集、分析各類環(huán)境數(shù)據(jù)。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展插上騰飛的翅膀。去年8月，浙江科技大學(xué)智能感知計算與裝備實驗室負(fù)責(zé)人徐興教授將國家自然科學(xué)基金項目研究成果“地面-無人機(jī)高通量植物表型系統(tǒng)研究”項目落地桐鄉(xiāng)，通過智慧農(nóng)業(yè)的手段，提升作業(yè)效率、降低生產(chǎn)成本，推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。目前，項目已在烏鎮(zhèn)國際互聯(lián)農(nóng)業(yè)博覽園、石門藍(lán)莓園中得到有效實踐。
地面智能機(jī)器人、無人機(jī)怎么作用于農(nóng)業(yè)園？它們組成完美“管家搭子”，在構(gòu)建立體化網(wǎng)絡(luò)中，實時、全面、直觀、精準(zhǔn)采集和分析相關(guān)信息，不僅為每棵植株拍下了“身份證”，還記錄了從幼苗到結(jié)果的專屬“成長檔案”。這樣可以根據(jù)需求，植株的每個生長因子都被設(shè)置成喜歡的“配方”，比如是否要澆水施肥、除病蟲害，何時采摘最能保證口感等，都能一目了然。
枝葉繁茂，鮮綠的藤蔓上掛著一個個小燈籠似的番茄。博覽園一號棚里，7200棵“嘉紅100”長勢喜人?！凹渭t100”肉厚多汁、酸甜可口，可謂番茄中的“愛馬仕”，常常一經(jīng)推出就銷售一空。對于果農(nóng)而言，預(yù)防病蟲害、預(yù)測成熟時間和上市時間就顯得至關(guān)重要。“采用這套模式后，預(yù)計產(chǎn)量能增產(chǎn)20%到30%?！?/p>
從實驗室到田間地頭有多遠(yuǎn)，設(shè)計出來的智能機(jī)器人和無人機(jī)，能否適應(yīng)現(xiàn)實環(huán)境，只有在田間地頭才能找到確定的答案。
石門鎮(zhèn)是國家級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)鎮(zhèn)，農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢明顯。實驗團(tuán)隊以石門鎮(zhèn)的藍(lán)莓采摘園和梨園為主要試驗基地，攻克解決果農(nóng)的實際需求，如采摘時間、人力成本等。
“我們?nèi)ツ昃褪褂昧诉@套系統(tǒng)，很好地減輕了人力成本，提高了生產(chǎn)效率?！蔽挥谑T鎮(zhèn)墅豐村的藍(lán)莓園負(fù)責(zé)人來云峰感觸很深。來云峰種植了108畝藍(lán)莓，共有“奧尼爾”“密斯提”“萊格茜”3種南高叢系列優(yōu)質(zhì)品種，在上海、杭州等周邊地區(qū)擁有穩(wěn)定客源。
“即使是同一根樹枝上，藍(lán)莓的成熟度也不一。根據(jù)系統(tǒng)的分析，我們可以提前判斷需要多少人力，比如在生長階段，根據(jù)生長情況安排除草、施肥、澆水等管理工作，在采摘階段，按照客戶訂單量的實際需求，匹配相應(yīng)人力。”來云峰說。
眼下，藍(lán)莓園正處于“休眠期”，在“天上飛、地面查”的搭配中，不僅為植株病蟲害“把脈診療”，還為果樹移栽提供了科學(xué)指導(dǎo)建議。
來云峰的肯定更給予了團(tuán)隊強(qiáng)勁的信心。在項目落地前大半年時光中，徐興教授團(tuán)隊10來人都在實驗室里埋頭苦干。經(jīng)過反復(fù)實驗、選型配件、程序設(shè)計，團(tuán)隊開發(fā)出了第一代地面機(jī)器人植物表型采集系統(tǒng)和第二代無人機(jī)遙感系統(tǒng)。
如今，該系統(tǒng)不僅能夠完成果園的自動建圖和自主導(dǎo)航，實現(xiàn)機(jī)器人在果園中的精準(zhǔn)定位，還能借助機(jī)載相機(jī)系統(tǒng)，獲取植株的深度信息，對植株進(jìn)行三維重建，從而實現(xiàn)對植株生長情況的全面檢測。
自去年項目落地以來，團(tuán)隊師生在杭州——桐鄉(xiāng)兩地不斷切換中，收集了番茄、藍(lán)莓、梨等桐鄉(xiāng)特色水果的全生命周期的數(shù)據(jù)樣本。目前該項目數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率超80%，“下一步，我們還將完善數(shù)據(jù)樣本，建立健全多種農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物的數(shù)據(jù)庫，推動智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用?！睂嶒炇邑?fù)責(zé)人表示，將為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型提供新的思路和技術(shù)支持，為鄉(xiāng)村振興注入“科技活水”。
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