種田不下田？AI正在爆改農業(yè) | 天府新視
近日，2024年諾貝爾獎科學(xué)類(lèi)的3個(gè)獎項——生理學(xué)或醫學(xué)獎、物理學(xué)獎、化學(xué)獎全部揭曉，后兩項均頒發(fā)給AI（人工智能）領(lǐng)域科學(xué)家。有評論認為，一次革命性的科研范式轉換被諾獎委員會(huì )“蓋章確認了”，諾貝爾獎即將進(jìn)入AI時(shí)代。
事實(shí)上，只聞機器鳴，不見(jiàn)農人忙。一場(chǎng)農業(yè)的AI革新，正在如晨曦初露般悄然改變著(zhù)廣袤田野。
人工智能與農耕機器人正以其獨特的魅力，引領(lǐng)著(zhù)農業(yè)生產(chǎn)方式的深刻變革：它們不僅極大地提升了農業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，更在無(wú)形中減輕了農民的體力負擔，為農村經(jīng)濟的繁榮注入了新的活力。
2024年10月16日，是第44個(gè)世界糧食日，吉印通國糧農組織將今年全球活動(dòng)主題確定為：“糧安天下，共建更好生活，共創(chuàng )美好未來(lái)。”作為農業(yè)生產(chǎn)與糧食消費大國，當靠天氣吃飯，進(jìn)化成借助AI與農作物“對話(huà)”；當靠身體吃飯，轉變?yōu)椴倏貦C器人務(wù)農，現代科技與傳統農耕的浪漫交響曲，已鳴奏于華夏大地的田間地頭。
2024年10月16日，是第44個(gè)世界糧食日，吉印通國糧農組織將今年全球活動(dòng)主題確定為：“糧安天下，共建更好生活，共創(chuàng )美好未來(lái)。”作為農業(yè)生產(chǎn)與糧食消費大國，當靠天氣吃飯，進(jìn)化成借助AI與農作物“對話(huà)”；當靠身體吃飯，轉變?yōu)椴倏貦C器人務(wù)農，現代科技與傳統農耕的浪漫交響曲，已鳴奏于華夏大地的田間地頭。
，時(shí)長(cháng)
裝上數智大腦的農業(yè)領(lǐng)域機器人，正以前所未有的速度發(fā)展。在浙江桐鄉，5000平方米的農場(chǎng)只需三名農人。人工放好苗盤(pán)，智能精量播種機便可自動(dòng)吸取種子，精準播種到土壤的每一個(gè)空穴，實(shí)現每一個(gè)土壤空穴只播一粒種子，達到精準播種，還能減少15%以上的種子浪費。
當高精度的衛星導航與AI結合，實(shí)現精準的自動(dòng)化農業(yè)不再困難。山西大同，安裝了北斗導航系統的無(wú)人農機，通過(guò)北斗導航無(wú)人駕駛精量播種，實(shí)現了寬窄行種植，增加了每畝種植株數，優(yōu)化了作物布局，有利于通風(fēng)透光和玉米生長(cháng)。這些“鐵家伙”個(gè)個(gè)“身懷絕技”，確保每顆種子都能在最適宜的位置破土而出，每一株幼苗享受平等的陽(yáng)光雨露，茁壯成長(cháng)。
人工智能的快速迭代，讓農業(yè)從傳統的“看天吃飯”轉向標準化生產(chǎn)。在四川瀘州市瀘縣，耕作“神器”田間智慧農業(yè)系統，裝備了先進(jìn)的傳感器，采用AI算法，能夠實(shí)時(shí)監測土壤濕度、養分含量以及作物生長(cháng)狀態(tài)，并根據傳感器收集的數據自動(dòng)調節灌溉量和施肥比例。技術(shù)人員只需輕輕一按平板，即可根據農田的實(shí)際情況自動(dòng)調整作業(yè)方案，讓農作物在最優(yōu)的環(huán)境和營(yíng)養條件下生長(cháng)。
瀘縣一示范區內可實(shí)時(shí)監測蟲(chóng)情、生長(cháng)環(huán)境、土壤墑情、用水量等的監測設備 攝影/C視覺(jué) 周夢(mèng)穎
作為數字鄉村建設的得力助手，溫濕度監測系統正逐漸從大型農場(chǎng)走向多元種植場(chǎng)景。在天津市東麗區蔬菜種植專(zhuān)業(yè)合作社的一間大棚里，當溫室大棚內安裝上空氣溫濕度傳感器和天氣預測模型，便能夠實(shí)時(shí)監測棚內溫濕度和未來(lái)降雨情況，自動(dòng)調整控溫灌溉計劃。當土壤濕度低于作物生長(cháng)所需水平且即將降雨時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)暫停灌溉，避免不必要的水資源消耗。
除了聰明的數智大腦，農業(yè)機器人硬件的發(fā)展，讓它們的形態(tài)得以豐富，更具“耕田”天賦，能更好地減輕農業(yè)工作者的負擔。
當需要扮演農場(chǎng)巡檢員的角色時(shí)，機器人可以是一個(gè)個(gè)感知能力極強，有著(zhù)清晰五官的可愛(ài)“小白”。它們的耳朵和眼睛都安裝著(zhù)攝像頭，嘴巴下方有溫度、濕度傳感器，頭頂則是風(fēng)速風(fēng)力、二氧化碳、光合輻射等感應器。這樣的多路傳感器融合技術(shù)，讓它們“漫步”在農場(chǎng)間，就能對農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境智能感知，實(shí)時(shí)采集相關(guān)數據。
當需要成為采蘑菇、采茶葉的“小姑娘”時(shí)，機器人可以“長(cháng)”出一吉印通靈巧的手，讓它們能更好地勝任采摘工作。采蘑菇機器人的雙手是帶有真空負壓的仿生柔性吸盤(pán)，采摘時(shí)，它們會(huì )用吸盤(pán)輕輕搖動(dòng)并吸起蘑菇，避免對菌蓋造成損傷。采茶葉機器人的雙手則由精巧的小剪刀和負壓吸管組成，可以通過(guò)剪刀手將芽葉從枝頭分離，之后負壓吸管可迅速將芽葉吸進(jìn)茶簍中。
當需要承擔耕作勞動(dòng)中的體力活時(shí)，機器人們則能化身為“耐力超群”“力大無(wú)窮”的“壯漢”。配置了寬幅仿形割臺、雙縱軸流柔性脫粒分離滾筒、大容量糧箱等硬件的“巨無(wú)霸”農業(yè)收割機每秒喂入量可達18公斤，每小時(shí)可收獲小麥超50畝。碼垛機器人可以根據預先編排的程序輕松碼垛，協(xié)助工人完成重復而繁重的工作，碼垛速度可以達到每分鐘10～15次。
不管是“智慧大腦”還是各種農業(yè)機器人，最關(guān)鍵的問(wèn)題是誰(shuí)來(lái)運作，而這就不得不依靠返鄉的“新農人”。7年間研發(fā)了60多款農業(yè)機器人的王金悅，“00后”農業(yè)無(wú)人機飛手周凡越，通過(guò)電商帶貨、掙錢(qián)請全村人出去旅行的周建康……“喝著(zhù)咖啡，吹著(zhù)空調種地”的現代化農業(yè)愿景，在這些“新農人”的推進(jìn)下，正逐步邁向現實(shí)。
2023年，我國農業(yè)機械總動(dòng)力超過(guò)10.78億千瓦，農機裝備總量接近2億臺（套），全國農作物耕種收綜合機械化率已超過(guò)73%，裝有北斗定位作業(yè)終端的農機裝備達180萬(wàn)臺（套），全國農村網(wǎng)絡(luò )零售額達到2.49萬(wàn)億元。“新農人”走過(guò)的“興農路”，每一步都作數。
農業(yè)機器人軟件和硬件的發(fā)展正逐步讓“種田不下田，照樣好收成”的新一代農耕場(chǎng)景成為現實(shí)。但我們也不得不承認，它們作為一種特種機器人，在發(fā)展的道路上仍面臨多種挑戰。
農田農場(chǎng)、溫室大棚這樣不確定的自然環(huán)境，對“鋼鐵伙伴”的挑戰更大。與工廠(chǎng)車(chē)間、商業(yè)廚房、醫院手術(shù)室等密閉人造環(huán)境不同，農業(yè)場(chǎng)景會(huì )存在光照條件、遮擋、紋理、顏色變化等因素，使得機器人的感知能力受限。
當技術(shù)尚在成長(cháng)中時(shí)，機器人的加入也不一定能提升生產(chǎn)效率。例如，部分農業(yè)機器人在復雜的農業(yè)場(chǎng)景中工作時(shí)，可能會(huì )由于從識別定位到執行任務(wù)需要進(jìn)行大量運算、數據處理等原因，導致過(guò)程耗時(shí)較長(cháng)。這就可能會(huì )令許多農業(yè)生產(chǎn)者不愿意引入農業(yè)機器人。
在農業(yè)智能機械的演進(jìn)浪潮中，技術(shù)正重塑著(zhù)田野的風(fēng)貌。雖然挑戰仍在，但我們有理由相信，我國農業(yè)領(lǐng)域人工智能與機器人技術(shù)在不斷進(jìn)步，我們每一片土地的產(chǎn)出都在向著(zhù)更高效、更可持續的方向邁進(jìn)。科技之光，將一直照耀我國糧食安全的前進(jìn)道路。
來(lái)源 | 天府新視界
編輯 | 陳蕊妮
校對 | 李星彤
責編 | 張可
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