產學結合打造中國高端智能農機裝備

○文/縱 橫

產學結合打造中國高端智能農機裝備

○文/縱 橫

2012年8月7日，福田雷沃重工與華南農業(yè)大學聯(lián)合主辦的農機導航及自動作業(yè)系統(tǒng)演示活動在新疆石河子舉行。一臺無人駕駛的雷沃M904D拖拉機攜帶棉花播種覆膜機進行直線演示，4行薄膜猶如筆直的“銀線”格外光亮；另一臺拖拉機則進行直線和轉彎的無人駕駛演示，宛若馴良的名駒，在廣袤的田野上“規(guī)矩”地奔騰。

此次活動是“2012綠洲現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略高峰論壇”精準農業(yè)成果演示，也是華南農業(yè)大學南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室對基于GNSS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)關鍵技術的首次亮相，也是我國首次真正在大田測試應用農機導航及作業(yè)自動系統(tǒng)，體現(xiàn)了中國現(xiàn)代農業(yè)機械信息化、智能化、自動化水平。自此以后，雷沃的相關產品開始出現(xiàn)在中國的大江南北，用高端智能農機裝備繪就中國現(xiàn)代農業(yè)的美麗畫卷。

早在2004年，在農機補貼的大幕正式拉開和《中華人民共和國農業(yè)機械化促進法》雙重推動之下，中國的智能化農機設備研究迸發(fā)出前所未有的活力?；贕NSS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)正是在這個時候開始的。

2004年以來，華南農業(yè)大學南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室對基于GNSS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)關鍵技術進行了深入研究，攻克了十大關鍵技術，形成了十大原始創(chuàng)新研究成果，包括導航定位技術、導航控制技術、電控液壓轉向技術、遙控離合與啟動技術、油門自動調節(jié)技術、作業(yè)機具自動操控技術、遙控熄火停車控制技術、自動避障導航技術、系統(tǒng)集成控制技術、監(jiān)控終端技術。先后研制成功無人駕駛水稻插秧機、無人駕駛水稻精量水穴播機、無人駕駛拖拉機、無人駕駛棉花播種機、無人駕駛植保噴霧機、無人駕駛壓路機和無人駕駛測量船等導航系統(tǒng)。

2007年廣東省科技廳組織對“南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室對基于GNSS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)關鍵技術”科技成果鑒定的結論為“總體水平居國內領先地位，在水田作業(yè)機械導航技術研究方面達到了國際先進水平”。2012年，與福田雷沃國際重工國際股份有限公司共同研制開發(fā)的“基于GPS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)系統(tǒng)”通過了山東省科技廳、山東省機械工業(yè)協(xié)會組織的新技術新產品鑒定。鑒定委員會一致認為“基于GPS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)系統(tǒng)”總體上達到了國際先進水平。該系統(tǒng)實現(xiàn)了拖拉機啟動、變速離合、轉向、油門、熄火的自動操縱控制，實現(xiàn)了農田作業(yè)自動規(guī)劃和直線行駛、地頭轉向、往復作業(yè)路線跟蹤，以及基于GPS的農業(yè)機械導航與自動作業(yè)的聯(lián)合控制，顯著提高了農機作業(yè)的智能化水平。

目前，基于GPS的農業(yè)機械導航及自動作業(yè)系統(tǒng)已裝備在雷沃TD904拖拉機上，天拖5-754拖拉機、YANMAR VP8D插秧機、雷沃3WP-500高地隙植保噴霧機、三一YZ26C壓路機上，價格比國外同類產品低1/3，先后在廣東、山東、新疆、黑龍江、上海和四川等地進行了推廣應用。應用結果表明，農業(yè)機械導航系統(tǒng)的導航精度可以穩(wěn)定在5 cm的精度范圍內，達到國際先進水平。導航系統(tǒng)應用在棉花播種機、小麥播種機、拖拉機起壟機、旋耕機、噴霧機、工程壓路機等農業(yè)機械和工程機械上，性能穩(wěn)定可靠，可以滿足實際生產需要。

無人駕駛旋耕機

無人駕駛棉花播種機

無人駕駛直播機

無人駕駛測量船

無人駕駛插秧機

無人駕駛植保噴霧機

據(jù)了解，“農業(yè)機械導航及自動作業(yè)系統(tǒng)”基于歐美自動導航技術的基礎上，結合國內農業(yè)生產的具體情況，充分借鑒國外農業(yè)機械的開發(fā)思路，全部采用三維技術優(yōu)化設計，集全球衛(wèi)星定位、GPS自動導航、電控液壓自動轉向、作業(yè)機具自動升降、油門開度自動調節(jié)和緊急遙控熄火等多項自動化功能為一體，直線導航跟蹤精度小于5 cm，自動對行精度小于10 cm，轉向輪偏角控制精度小于1°，實現(xiàn)了拖拉機自動控制精密播種、施肥、起壟、灑藥等作業(yè)，大大提高了拖拉機作業(yè)的標準化，從而實現(xiàn)了精準農業(yè)。

中國工程院院士羅錫文表示，在今后的實際生產應用中，還將繼續(xù)提高智能化程度，真正實現(xiàn)無人駕駛。批量生產后，在保證質量和性能的前提下，能夠真正達到甚至超越國際先進水平。

中國工程院院長周濟院士高度贊揚“農業(yè)機械導航及自動作業(yè)”從理論到實踐的成功轉化，并隨著中國“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”網(wǎng)絡不斷發(fā)展完善，可以大幅降低成本，有助于農業(yè)機械導航及自動作業(yè)的推廣及應用。周濟院長還充分肯定了福田雷沃重工對中國農業(yè)現(xiàn)代化做出的貢獻，并希望今后有更多的產學研結合的成果，促進國家農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。

據(jù)福田雷沃重工副總經理王玉榮介紹，農機導航及作業(yè)自動系統(tǒng)是自主研發(fā)的成果，系統(tǒng)的應用真正體現(xiàn)了智能化和自動化水平，利于精準作業(yè)，減輕了勞動強度，并且能夠實現(xiàn)夜間連續(xù)作業(yè)，特別是大地塊，作用明顯?！皣姨岢鲆云髽I(yè)是技術創(chuàng)新主體，產學研中產為主導，農機導航及自動作業(yè)系統(tǒng)的問世和應用就是具體成果體現(xiàn)。”雷沃系列產品價格只有國外同類產品的三分之二，但質量和性能并不遜于同類進口產品，具有較強的市場競爭力，填補了為我國高端智能設備的空白。

（資料提供：華南農業(yè)大學南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室）