2020年6月29日,国家大宗蔬菜产业技术体系智能化管理岗位科学家吴华瑞研究员及其科研团队在国家现代农业科技示范展示基地(小汤山)开展了露地甘蓝无人化采收作业,作业过程通过网络平台进行了全程直播。至此,团队成功实现了露地甘蓝耕整地、起垄/移栽、水肥灌溉、植保打药和采收的全程智能化无人作业,蔬菜生产管理智能化程度处于全国领先水平。
收获一直是蔬菜生产智能化管理的难点环节,在技术上对精准识别、智能定位等均有很高的要求,同时农机、农具、农艺、作业等的匹配度也是决定智能化收获的关键因素。团队通过集成农机自主导航、轨迹监测、机器视觉、柔性感应等先进技术,以起垄、移栽轨迹数据为作业底数,利用自主导航和轨迹实时监测实现甘蓝采收的精准对行,通过柔性感应技术实现甘蓝球体大小自动识别和采收履带宽度的动态调整,防止由于甘蓝大小不一造成的采收障碍,利用机器视觉技术实现漏采甘蓝的快速识别,为作业过程中农机具性能调优提供支撑。作业现场无人驾驶拖拉机带动甘蓝自动收获机精准对行,一排排甘蓝依次准确进入自动收获机的采集器中,由高速旋转的割刀将甘蓝的根部切断,割下的甘蓝由升运装置、传送带直接采收入筐。传送带两侧还可以配备2-3名操作人员,直接切除甘蓝外部烂叶、虫害叶,使得入筐甘蓝满足商品化要求。
此次团队无人化采收作业单行收获时间约6.5分钟(长度83.7米),考虑转弯与套耕行进时间,平均单行作业时间10-12分钟,约40分钟即可完成1亩甘蓝收获,每天可以收获10-15亩,相较人工采收作业人均1亩/天,极大提高了作业效率,降低了劳动强度,改善了工作环境,节省了人力成本,提高了蔬菜收获的成品率,对于规模化种植效益提升明显。
此次甘蓝无人化采收作业的成功为实现甘蓝全程智能化无人作业又迈出了坚实一步,后续将逐步研究克服甘蓝商品化自动处理、单次作业行数少等技术难题,并逐步在其他品种实现推广,助推我国蔬菜产业智能化、现代化转型升级。
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