無人機、機器人派上用場 農(nóng)業(yè)黑科技成青年創(chuàng)業(yè)新風(fēng)口

“5年前的夢，今天終于得以實現(xiàn)，無人機可真是個好幫手??！”正值春耕時節(jié)，安徽省宿州市精松農(nóng)機服務(wù)合作社理事長劉睿心情大好，一方面因為小麥長勢喜人，另一方面因為工作效率大大提高了。

 

他的“好幫手”是剛購置的一臺大疆T20農(nóng)業(yè)植保無人機。在今年的小麥病害防治、魚塘藥劑噴灑中，這架無人機派上了大用場。

 

“這幾天在噴預(yù)防小麥赤霉病的藥劑，一天噴灑600-800畝不是問題。這要在過去，三五天都搞不定。”劉睿告訴記者。

 

安徽是農(nóng)業(yè)大省，去年全省糧食總產(chǎn)逾405億公斤，目前在田小麥約4300萬畝。近年來，農(nóng)業(yè)大戶、合作社紛紛用上了植保無人機、農(nóng)藥噴灑機器人等“黑科技”，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備不斷升級，為農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了先決條件。農(nóng)業(yè)高科技實際應(yīng)用效果如何，技術(shù)推廣需要什么樣的政策扶持，人才培養(yǎng)如何適應(yīng)現(xiàn)實需求？帶著這些問題，近日，中青報·中青網(wǎng)記者前往安徽省糧食主產(chǎn)區(qū)進行了深度調(diào)查。

 

當(dāng)無人機“遇上”傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)

 

農(nóng)藥噴灑是農(nóng)作物種植過程中的重要環(huán)節(jié)。早些年，都是用電動噴霧機器人工噴藥，后來改用噴桿機器打藥，但“人走在田里容易踩麥，機器也容易壓麥，人也有中毒風(fēng)險”，劉睿他們很為這事發(fā)愁。

 

2015年起，劉睿嘗試使用無人機播種，但當(dāng)時無人機飛控系統(tǒng)不完善，對操作者專業(yè)程度要求高?，F(xiàn)在，無人機可以自動化導(dǎo)航，播種路徑左右偏差在2.5厘米以內(nèi)，減少了重播、漏播情況，工作效率大大提高。

 

“設(shè)定好航線后，機器往返誤差約在0.5米以內(nèi)，飛一次20分鐘，用來灑農(nóng)藥能保證不同速度下的藥量均勻。”劉睿介紹，使用無人機可以節(jié)省農(nóng)藥，正好符合降低農(nóng)藥用量的要求。

 

“據(jù)我所知，宿州市內(nèi)農(nóng)業(yè)合作社共使用無人機約200臺。隨著控制系統(tǒng)更加高精度、智能化，無人機技術(shù)將有更廣闊的應(yīng)用空間。”他補充道。

 

與此同時，在安徽阜陽市和淮南市小麥統(tǒng)防統(tǒng)治作業(yè)現(xiàn)場，安徽七曜航空技術(shù)有限公司自主研發(fā)的插拔式植保無人機正在投入緊張的“戰(zhàn)斗”。

 

公司負責(zé)人王亞迪給記者算了一筆賬：與人工噴藥相比，每架植保無人機工作效率相當(dāng)于60個勞動力，并可節(jié)省30%的農(nóng)藥和90%的水資源，還具有便捷、環(huán)境條件適應(yīng)性廣等多種優(yōu)勢。

 

據(jù)了解，2004年起，我國開始研究和推廣植保無人機，進行產(chǎn)業(yè)化探索。近年來，隨著無人機設(shè)備功能、技術(shù)、系統(tǒng)升級，植保無人機逐漸普及。有數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)無人機應(yīng)用場景較多元且廣闊，但應(yīng)用最多的領(lǐng)域就是農(nóng)業(yè)植保，應(yīng)用占比達42%。

 

青年創(chuàng)業(yè)者終于等來了風(fēng)口

 

植保無人機火了起來，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)、研發(fā)的創(chuàng)業(yè)者終于“熬出了頭”。

 

“最近，我們還與阜陽、淮南等地的政府部門合作，為農(nóng)戶提供免費無人機業(yè)務(wù)培訓(xùn)。這樣的合作越來越多，創(chuàng)業(yè)終于迎來風(fēng)口。”26歲的王亞迪至今難忘，3年前剛創(chuàng)業(yè)時，他到處尋找客戶，兩年前才有了批業(yè)務(wù)，去年，業(yè)務(wù)逐漸增多，很多農(nóng)戶甚至主動要求購買無人機。

 

“我們的插拔式植保無人機可隨時更換易損件和配件，技術(shù)熟練的工人，10分鐘就完成更換，避免因返廠維修浪費時間，一天服務(wù)范圍超過500畝。”王亞迪畢業(yè)于南昌航空大學(xué)，在校期間就瞄準了無人機市場，畢業(yè)后回鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，產(chǎn)品推廣和銷售一度“遇冷”。“熬了3年多，現(xiàn)在公司業(yè)務(wù)范圍終于擴展到攝影測量、水利監(jiān)測、農(nóng)林植保等領(lǐng)域”。

 

淮北市濉溪縣淮匠機械設(shè)備有限責(zé)任公司總經(jīng)理丁言虎也是感同身受。他先前在一家礦山企業(yè)做機械技術(shù)員，2017年，選擇無人機作為創(chuàng)業(yè)項目，生產(chǎn)、研發(fā)、組裝無人機，并參加了淮北市青年創(chuàng)業(yè)大賽。

 

當(dāng)時，丁言虎就在田間地頭人多的地方“擺攤”，但是看演示的人多，來咨詢有意向購買的人少。丁言虎清楚地記得他的桶金。那次，一位農(nóng)民提議劃出一小部分地，用無人機噴藥試試效果。結(jié)果，那片地的小麥長勢喜人，產(chǎn)量也增加了，臺無人機就這樣賣出去了。這讓丁言虎信心大增，也讓他堅定了自己的創(chuàng)業(yè)之路。

 

“2017到2018年間，無人機技術(shù)快速發(fā)展，從手動操作到實現(xiàn)全自主飛行，我們趁勢做起農(nóng)業(yè)植保無人機銷售、售后服務(wù)，給農(nóng)業(yè)大戶提供農(nóng)藥噴灑服務(wù)。”

 

最近趕上赤霉病防治，作業(yè)強度大，他的團隊往往是連軸轉(zhuǎn)——深夜維修、保養(yǎng)飛機，白天還要對農(nóng)戶進行無人機培訓(xùn)，并提供飛機試飛。

 

采訪過程中，很多從事植保無人機項目的創(chuàng)業(yè)者都表示，除了自身堅持不懈地研發(fā)和推廣，相關(guān)部門近年來給予的政策支持，也為無人機推廣提供了堅實的后盾。

 

2017年開始，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門擴大植保無人機等農(nóng)機新產(chǎn)品的購機補貼力度，補貼對象為農(nóng)民(農(nóng)機)專業(yè)合作社、植保作業(yè)組織等從事植保作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織。安徽省農(nóng)委對載藥量在10L-15L間的電動多旋翼植保無人機補貼1.6萬元，15L及以上的補貼兩萬元。

 

目前，丁言虎的公司擁有15架植保無人機，在當(dāng)?shù)亟ㄆ鹆藷o人機業(yè)務(wù)合作聯(lián)盟，通過平臺，和無人機企業(yè)、農(nóng)業(yè)大戶實現(xiàn)資源共享，業(yè)務(wù)范圍甚至拓展到千里之外的新疆。

 

在丁言虎看來，未來要立足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展實情，成立、打造綜合性的植保服務(wù)中心，完善培訓(xùn)、售后體系，給農(nóng)民提供網(wǎng)格化、精細化、科學(xué)化的服務(wù)，助力植保無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展與推廣。

 

要想“飛得”更高，還要突破哪些瓶頸

 

農(nóng)業(yè)“黑科技”裝備旨在實現(xiàn)大規(guī)模的田間統(tǒng)一作業(yè)，但是我國土地分散經(jīng)營的狀況以及復(fù)雜的地形，無疑會影響其工作效率，這是擺在創(chuàng)業(yè)者面前的現(xiàn)實痛點。

 

“各個地區(qū)地貌地形各有特色，有的地塊毗鄰村莊，有的地方障礙物多。目前市面上無人機載藥量約20公斤，單次可以飛20畝，如果麥田較為分散，就需要無人機有更先進的雷達避障系統(tǒng)和電池技術(shù)，以提高續(xù)航時間。”丁言虎分析。

 

安徽天路航空科技股份有限公司董事長門振宇及其團隊深耕無人機研發(fā)領(lǐng)域15年。在他看來，目前，植保無人機噴藥，一般需要一人操控，一到兩人配合加水、加藥。無人機單機實際作業(yè)量和效率有限，在1000畝以內(nèi)的小范圍農(nóng)田作業(yè)沒問題，在上萬畝集約化農(nóng)場就會“力不從心”，除非多架飛機同時作業(yè)，但這樣成本高，也會存在飛行風(fēng)險。

 

“現(xiàn)在普及使用低殘留農(nóng)藥，這就要求快速噴灑，不能耽擱時間。因此，迫切需要提高無人機單機作業(yè)效率和載藥體量，突破技術(shù)瓶頸。”他認為，提高無人機自動化、視覺避障、雷達避障等系統(tǒng)的技術(shù)性能，以及在復(fù)雜環(huán)境下的飛行技能，這將是未來行業(yè)發(fā)展的突破點和飛躍點。

 

解決行業(yè)的痛點，離不開全社會的集體“發(fā)力”。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院院長曹成茂教授指出，未來用戶對農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)品的需求不再僅僅停留在“能用”的層面，而是向著“好用、實用、智能、舒適”等方向快速升級，用戶對品牌、一體化解決方案、企業(yè)資質(zhì)、購買價格會更關(guān)注。但眼下，還存在農(nóng)業(yè)人工智能機器研發(fā)不成熟，農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等問題。

 

曹成茂表示，隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用與發(fā)展，從作物的選種、耕種、監(jiān)控，到土壤管理、病蟲害防治、收割等環(huán)節(jié)將全部披上“科技武裝”。這需要有關(guān)部門從基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)供給、產(chǎn)業(yè)需求等多方入手，促進人工智能與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度融合。

 

農(nóng)業(yè)“黑科技”成為青年創(chuàng)業(yè)“熱點”

 

目前我國主要農(nóng)作物耕種收的機械化水平超過70%，農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)自動化與智能化趨勢，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，如無人駕駛的耕種收機械、植保機械、糧食干燥機械等，這為青年創(chuàng)業(yè)者提供了“廣闊天地”。很多“黑科技”一旦應(yīng)用在農(nóng)業(yè)場景，立馬變得更接“地氣”。

 

正是看到了無人機當(dāng)前存在的技術(shù)瓶頸，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2016級學(xué)生方寒月將創(chuàng)業(yè)的方向從“天上”轉(zhuǎn)到“地上”。“相比于無人機作業(yè)，機器人常規(guī)藥箱滿載藥液可至50公斤，單塊鋰電池續(xù)航長達4小時，且操作簡單，施藥噴頭利用全新設(shè)計的壓電噴射技術(shù)，有效解決農(nóng)藥霧化不均、效果差等問題。”方寒月說。

 

經(jīng)過兩年多的不懈堅持，方寒月研發(fā)的第二代機器人在界首市天潤發(fā)農(nóng)場投放運行。近日，方寒月所在創(chuàng)業(yè)團隊的成果——基于壓電驅(qū)動精準施藥的果園自主植保機器人終于試運行。通過團隊自行設(shè)計的GPS位置采集裝置，對果園區(qū)域范圍內(nèi)輪廓關(guān)鍵點、起始點和終點位置信息進行標記,并輸入果園壟間范圍。隨后，GPS導(dǎo)航控制系統(tǒng)進行路徑規(guī)劃，配合圖像識別、推桿、壓電噴頭組成的施藥系統(tǒng)，機器人施藥工作完全自動化。

 

“最初研發(fā)時，時間緊迫、資金短缺，我們幾度想要放棄。”方寒月回憶。代機器人在山地丘陵環(huán)境下應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)，底盤的適應(yīng)能力不足，為改進底盤，小伙伴們頂著烈日、忍著蚊蟲叮咬，在農(nóng)場內(nèi)調(diào)研數(shù)據(jù)，“現(xiàn)在看來，這一切都是值得的”。

 

未來，他們將在導(dǎo)師帶領(lǐng)下進行多梯度的產(chǎn)品層次設(shè)計，將無人化植保作業(yè)系統(tǒng)、人工控制植保作業(yè)系統(tǒng)、精準施藥系統(tǒng)進行不同程度升級和組合。

 

像方寒月一樣，越來越多的青年創(chuàng)業(yè)者開始聚焦農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)團委創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師張璐專門對該校大學(xué)生涉農(nóng)創(chuàng)業(yè)項目進行梳理后發(fā)現(xiàn)，“近5年來，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)注入科技元素的項目成為創(chuàng)業(yè)熱點，比如培育新品種、繁育新模式、研發(fā)新材料等。這說明越來越多的教師、科研人員及有想法的大學(xué)生都嘗試用更科學(xué)的方法來服務(wù)、助力甚至顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。”

 

曹成茂教授同樣也觀察到了這一變化。“農(nóng)業(yè)科技市場，機遇與挑戰(zhàn)并存，雖然存在企業(yè)原始創(chuàng)新乏力、自主研發(fā)能力薄弱等問題，但這也是行業(yè)資源整合、飛躍發(fā)展的好時機。”曹成茂建議，相關(guān)部門要完善科技創(chuàng)新體制機制建設(shè)，構(gòu)建以大專院校為主的知識創(chuàng)新體系，以研究院所和企業(yè)為主的技術(shù)創(chuàng)新體系，以農(nóng)機科技服務(wù)部門、中介機構(gòu)和農(nóng)機大戶為主的成果轉(zhuǎn)化與科技服務(wù)體系，以質(zhì)檢部門和企業(yè)為主的產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)標準體系，進一步人才資源，實現(xiàn)技術(shù)融合、創(chuàng)新。（記者王海涵 王磊）