人勤春来早。
3月12日,在京西的稻香花海农田,春耕已拉开序幕。不过,田间地头却不见人影,一台搭载了人工智能“大脑”的60马力智能电动拖拉机会自己认路,有条不紊地旋耕、播种,熟练得像种了一辈子地的“农把式”;无人运料车随时待命,在田边备好充足的种子。有了它们,农民无需再面朝黄土背朝天,坐在室内就能远程监控农机作业状态。
智能电动拖拉机在田间开展无人作业
“聪明”的拖拉机和无人运料车,都是全球首个新能源智能农机技术体系的重要一环,由北京科技企业中科原动力自主研发。在北京,融合人工智能、物联网等尖端技术的新农机正在走向农业生产一线,首都智慧农业持续迎来生力军。
农田里竟不见人影
春风拂过,翻耕平整的稻香花海农田,泛着淡淡的泥土气息。无人运料车稳稳送来油菜花种子,加种完毕,智能电动拖拉机就立刻开工。
拖拉机的驾驶舱里,没有操作手。只需前期规划好地块情况,它就能在北斗导航设备的精准定位下,有条不紊地在田里折返,均匀地播下种子,不知疲倦、不会偷懒。“整个播种过程,我只用添种子,剩下的活儿它们都能自己干。”上庄镇稻香花海专班工作人员赵瑞琦站在田埂边,神色轻松。
往年的春耕时节,赵瑞琦要开着柴油拖拉机下田,一整天干下来不仅浑身落满泥土,还必须长期忍受巨大的噪音。现在,他从操作手变为管理员,只需在田边“监工”。10亩地的播种任务,智能电动拖拉机仅需半小时就能完成,还能实现24小时持续作业。
赵瑞琦为智能电动拖拉机添加种子
用智能农机替换人力,是智慧农业体系建设的迫切需求。“农时误不得,没法给新人太多时间练手,因此一个拖拉机手至少培养5年才能独立。不同水平的机手田间作业速度和效率差别又很大,农忙时,有经验的老机手,活儿压根干不过来。”专班工作人员高天君对此深有体会,机手培养周期长,工作环境艰苦,年轻人不愿入行,人才缺口逐年扩大;田里经验丰富的“农把式”也面临收徒难,农民老龄化形势严峻。
“长远来看,田间劳动力的流失,需要新技术来填补,智能电动拖拉机就帮我们补上了这一环。”高天君说。
为拖拉机装上“大脑”
理论上,农田环境封闭、确定,且耕作过程无需高速行驶,农业场景下的自动驾驶实现难度应该更低。“起初我们也是这样想的,所以选择了这个创业方向,但真正下了田,才发现完全不是这么回事。”谈及创业的坎坷,中科原动力战略总监安之建笑着回忆起一个个难关。
道路乘用车的无人驾驶精度可以有10至20厘米的冗余,但农田起垄精度只允许2.5厘米的误差,否则可能影响后续的播种和采收。同时,道路无人驾驶只需控制车辆本身,农业机械还要同步实现农具操控,要实现无人化,对“大脑”是个不小的考验。
对于这一点,安之建深有体会。“我到农场里学习过,拖拉机一开下田,立马就熄火。”他解释,农田土质松软程度不一,拖拉机走起来“深一脚浅一脚”,在控制几十个挡位的同时,还要选择合适的速度、角度放下农具。“我还在手忙脚乱呢,车就趴窝了。这也让我意识到,让农机自己学会思考的难度更高。”
更重要的是,农业客户的试错成本高。“一旦我们的活儿没干好,农民这一季的辛苦就都会白费。”安之建说,团队只能小步快跑、稳扎稳打。经过7年的技术积累、上百万亩土地的耕作实践,中科原动力积累起一套农田自动驾驶数据集,建成“智耘”农机无人作业系统,让拖拉机拥有了“智慧”。在田间地头,智能电动拖拉机拥有L3级以上的自动驾驶能力,可以实现全程无人驾驶和远程控制,
迈出“零碳农场”第一步
春光里,智能电动拖拉机安静起垄,走过的“足迹”孕育着未来的丰收。这个画面,成为高天君心中“零碳农场”的第一块拼图。此次种下的油菜花种将在5月前后盛放,随后,京西稻的种植就将提上日程。
“新能源与农业的结合,是很好的应用场景。”安之建说,农田作业时,农机的运行速度不快,不存在高速耗电情况,固定的作业环境也方便充换电。同时,电池惧怕极寒环境,但农耕无需在冬季作业,成功实现扬长避短。以电代油,仅此一项,用户的能源成本就能降低80%,农机的模块化设计还降低了后续维修难度。
正在田间辛勤耕作的这台拖拉机,只是稻香花海的“先锋兵”。接下来的3至5年里,更多“兄弟”将和它并肩劳作,逐步替代原有的柴油拖拉机,为稻香花海的全部1060亩耕地服务。
智能电动拖拉机在田间开展无人作业
“1个工作人员,就能同时管理多台拖拉机、运料无人车、采收设备等农机,大大解放了人力。”高天君说,除了智能农机的应用,田间传感器、水肥自动灌溉等系统也集成到“零碳农场”的蓝图中。未来,京西稻的种植将更“绿色”。
为了响应需求,中科原动力在昌平落地建设了实验试制中心,可以满足智能电动拖拉机小批量交付。“近期产品有供不应求的趋势,我们扩充产能的计划已经提上日程。”安之建说,前期的技术验证和示范推广取得了良好的反响,预计明年产线将完成扩建,为首都乃至全国的智慧农业的发展添砖加瓦。
来源:北京日报客户端
记者:刘苏雅
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