從“獨舞”到“群舞”，無人農機描繪美好前景是這樣的

1958年，新中國第一臺拖拉機在一拖下線，標志著“耕地不用?！睍r代的開始，這背后自力更生的創(chuàng)新精神為人稱道；60余年后，由河南省智能農機創(chuàng)新中心(以下簡稱省農機創(chuàng)新中心)自主研發(fā)的國內首款純電動無人拖拉機——“超級拖拉機I號”近日在洛陽市伊濱區(qū)下地試驗，讓“耕地不用人”成為可能，這背后的兼容并包、博采眾長的協(xié)同創(chuàng)新模式更值得借鑒。

黨的十九大報告提出，建立以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研深度融合的技術創(chuàng)新體系。

作為全省首個制造業(yè)創(chuàng)新中心，中國一拖牽頭組建的省農機創(chuàng)新中心匯聚中科院、清華大學、中聯(lián)重機等優(yōu)質創(chuàng)新資源，打破制約創(chuàng)新體制的藩籬，在協(xié)同創(chuàng)新中邁向更高層次的自主創(chuàng)新，打造中國農機協(xié)同創(chuàng)新的“洛陽樣本”。

01“搶跑”搞創(chuàng)新，“超級拖拉機”緊抓發(fā)展機遇

農機大數(shù)據(jù)采集分析現(xiàn)場

日前，在省農機創(chuàng)新中心，剛剛從試驗田歸來的“超級拖拉機I號”靜靜地停在地下一層。設計室內，電腦屏幕上“超級拖拉機I號”設計線條縱橫交錯，技術人員正在對無人化操作系統(tǒng)進行優(yōu)化改進。

作為國內首款無駕駛室的純電動拖拉機，“超級拖拉機I號”由“大腦”——無人駕駛系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)，“心臟”——動力鋰電池系統(tǒng)、中置電機及驅動系統(tǒng)，“耳朵”——智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)等組成。整機重量達1.6噸，可保證4小時滿負荷工作，功率達50馬力，相當于能將約3.7噸重物每秒提升1米。高顏值、高性能的“超級拖拉機I號”，一誕生即獲得高度關注。

去年10月，在被譽為“亞洲第一、世界知名”的中國國際農業(yè)機械展覽會上，“超級拖拉機I號”驚艷亮相，獲得美、英、法、德、意等國農機同行專家的關注。在交流中，日本一家世界知名農機企業(yè)社長稱贊其是整個展廳最特別、最具創(chuàng)新性的展品。

據(jù)了解，在世界范圍內，無人電動拖拉機研發(fā)者寥寥，省農機創(chuàng)新中心為何率先“搶跑”？

該中心研發(fā)中心主任王鵬介紹，隨著人口老齡化加劇和農業(yè)人口減少，農機行業(yè)必將經(jīng)歷“機器換人”的過程。無人駕駛農機可24小時不間斷作業(yè)，提高了農機的使用率，作業(yè)偏差小，提高了土地、種子、化肥的利用率。此外，電動農機更加節(jié)能、環(huán)保，符合綠色發(fā)展大趨勢。

“除了鋰電池，‘超級拖拉機I號’還考慮使用氫能源電池。電池成本高確實是推廣的障礙，但這只是暫時的?！蓖貔i說，隨著新能源汽車向規(guī)模化應用發(fā)展，電池成本越來越低、性價比越來越高，電動農機大規(guī)模應用的“風口”遲早會到來。搶先布局無人電動拖拉機技術，未雨綢繆、厚積薄發(fā)，才能在“風口”到來時先人一步。

據(jù)介紹，該中心還將研發(fā)“超級拖拉機Ⅱ號”，其輪胎直徑超過2米，功率將達到前所未有的500馬力，相當于“超級拖拉機I號”的10倍，將為中國農機創(chuàng)新邁向世界先進水平做技術儲備。

02 “合伙”創(chuàng)新、各取所長，催生技術“混血兒”

超級拖拉機I號

“超級拖拉機I號”的誕生，正是博采眾長和創(chuàng)新的結果。

制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程，位居“中國制造2025”五大工程之首。2017年，經(jīng)過省科技廳等4部門認定，由中國一拖牽頭，中科院計算所洛陽分所、清華高端裝備院洛陽基地、中聯(lián)重機、洛陽中科龍網(wǎng)公司等單位聯(lián)合發(fā)起的省智能農機創(chuàng)新中心成立，這也是河南省首個制造業(yè)創(chuàng)新中心。

在組建過程中，各成員單位打破了組織機構的藩籬，共同成立了洛陽智能農業(yè)裝備研究院有限公司，并邀請趙春江、陳學庚、雒建斌、李國杰4名院士加盟專家委員會。

在研發(fā)中，成員單位間“合伙”創(chuàng)新、各取所長：中國一拖提供拖拉機車架、換擋等技術和應用場景數(shù)據(jù)，中科院負責智能化、無人化集成創(chuàng)新，清華高端裝備院洛陽基地提供農業(yè)無人機、新材料技術等……

張玉成，中科院計算所高級工程師、洛陽分所智能車輛研究中心主任。省農機創(chuàng)新中心成立后，他每周都要從北京趕到該中心，和中國一拖等單位的技術人員對接，推進“超級拖拉機I號”通信、傳感設備的研發(fā)?！拔椰F(xiàn)在幾乎是一名‘新洛陽人’?！睆堄癯尚ρ浴?/p>

如今，在該中心70余名員工中，來自國內外知名高校、企業(yè)的高級人才占10%，碩士及以上學歷人才占30%。除來自農機行業(yè)的技術骨干外，更多的是像張玉成這樣的農機行業(yè)“新面孔”。

“面向未來的新一代農機，不僅在于機械設備上的升級，更在于通信、計算技術的顛覆式應用?？梢哉f，‘超級拖拉機I號’凝聚多個單位的集體智慧，是不折不扣的技術‘混血兒’。”洛陽智能農業(yè)裝備研究院有限公司常務副總經(jīng)理王云飛說。

03 “從“獨舞”到“群舞”，無人農機描繪美好農業(yè)前景

“超級拖拉機I號”，不是中國一拖在農機無人化方面的第一次嘗試。

前不久，中國一拖黨委書記助理田鵬在北京收到了一份厚禮。在央視一套“智見未來2018《機智過人》先鋒盛典”上，去年曾驚艷亮相央視《機智過人》節(jié)目的中國一拖無人拖拉機從29個項目中脫穎而出，獲得“開拓創(chuàng)新獎”。

早在2016年，中國一拖曾發(fā)布我國首臺真正意義上的無人駕駛拖拉機LF954-C，實現(xiàn)了自動路徑規(guī)劃及導航、農具自動控制、障礙物主動避讓和遠程控制等功能。

廣袤的田野上空無一人，數(shù)臺銀色無人駕駛拖拉機正在犁地，彼此間協(xié)調有序，時不時躲過機井，到了地頭平穩(wěn)掉頭轉彎……這是“超級拖拉機I號”未來的應用場景。如今，不滿足于無人化單機作業(yè)，河南省農機創(chuàng)新中心正向著新的目標挺進——無人集群化作業(yè)！

王鵬介紹，在新疆維吾爾自治區(qū)、內蒙古等地的大型農場，數(shù)千畝農田收獲、耕種窗口期可能只有短短幾天，唯有依靠拖拉機的集群作業(yè)。

如果說單機作業(yè)是“獨舞”，那么“超級拖拉機I號”集群化作業(yè)就是“群舞”，考驗著各個“舞者”之間的動作協(xié)調性。

“不僅要實現(xiàn)車和服務器之間無線通信，還要保證車與車之間通信穩(wěn)定可靠，這樣才能實現(xiàn)協(xié)調、安全和高效?！蓖貔i說，按照計劃，今年年底前該中心將實現(xiàn)“超級拖拉機I號”小批量生產(chǎn)，實現(xiàn)集群化作業(yè)研發(fā)新突破。

04 從“第一”走向更多“第一”，協(xié)同創(chuàng)新催生“化學反應”

搭載攝像頭的橘紅色機器人揮舞著機械臂，對蘋果進行坐標識別和定位，并依次用吸管吸住每一顆蘋果……這是記者在該中心展廳看到的智能果園采摘機器人操作的情景。

時下，記者在該中心看到的，不僅是“超級拖拉機I號”這樣的“大家伙”，還有“龍耕”系列農業(yè)機器人、果園采摘機器人等新概念產(chǎn)品，該中心協(xié)同創(chuàng)新模式正催生全面的“化學反應”。

特別值得一提的是，該中心已研發(fā)出國內首款智能農機定制芯片——“神農I號”芯片，以及被喻為拖拉機“安卓系統(tǒng)”的“珊瑚”操作系統(tǒng)等。

“芯片、操作系統(tǒng)研發(fā)技術門檻高、投資大。省農機創(chuàng)新中心成立后，我們‘一家人不說兩家話’，中科院計算所高端人才和技術成果得以和中國一拖農機技術融合，成功打破‘懂芯片的不懂農業(yè)、懂農業(yè)的不懂芯片’的制約創(chuàng)新的藩籬?！闭f起芯片研發(fā)的成功，張玉成滿是感慨。

目前，我國農機芯片和操作系統(tǒng)仍由進口產(chǎn)品壟斷。去年，“神農I號”芯片首片下線，“珊瑚”操作系統(tǒng)成功開發(fā)，正加速攻克中國農機自主創(chuàng)新體系最后的“壁壘”。

作為協(xié)同創(chuàng)新的載體，未來該中心將組建智能農機產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，廣泛吸納國內外優(yōu)質企業(yè)、高校、科研機構等，握指成拳、形成合力，全力申建國家級制造業(yè)創(chuàng)新中心，構建中國自主可控的第三代農機創(chuàng)新體系。

智能果園采摘機器人采摘蘋果