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何雄奎:空中有无人机,地上有机器狗,我用它们来精准打农药

2021-01-23 09:27 性质:转载 作者:我是科学家iScientist 来源:澎湃新闻
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选择正确的药物来防治病虫草害、以及用大小合适的雾滴打到正确的地方,这就是精准施药技术的概念。

后来,经过30来年的工作努力,我们终于在中国让药箱飞起来了。

大疆跟我们合作,研发出了很多植保专业的无人机。到目前为止,我国有200多家生产植保无人机厂家。植保无人机不仅可以很好地用在粮食作物生产上,还把我们一个自动对靶喷雾的技术运用到了山区果园上面。

大家知道,我国土地少、人口多,没法像美国和欧洲那样把果品种在平原上,而是种在山坡上。拖拉机很难进入,所以,从前都是农民背着药箱下地打药,何等艰难。现在,我们可以让无人机飞在山巅之上仿地形飞行,哪里有树叶我就打,没有树叶我不打,非常智能。

实际上,智能喷雾精准施药的概念来自“人”。

在上世纪六七十年代之前,全世界都很少使用农药;到70年代,全球人口持续增加,化学农药和肥料的使用也在随之增加。在这个过程中,欧美国家发现,农药是把双刃剑,一方面防治病虫草害,使粮食作物增产,让我们吃饱了;但另一方面,毕竟“是药三分毒”,农药在作物上的残留,对土壤和环境都有一定的负面影响。

所以有人就想,能不能做到哪里需要药就打到哪里?需要多的地方我多打,需要少的地方我少打,没有病虫害的地方我不打——精准施药的概念,就来自人工的思考和智能。

三四十年前,我们想用无人机打药,不可能;但随着经济发展,技术发展,我们研发了很多新型技术,包括各种各样的传感器技术以及智能化的控制,还有北斗系统。我们将这些技术集成起来,就可以满足各种各样的打药需求。

左上角的小图中,灰色的部分是我该按导航行走的喷药路线轨迹,但有了北斗系统,机器自己就会精确轨迹。大家可以看到,机器走到哪,就把哪个喷头打开,其他的关闭,完全是无人化的作业。这样的技术,也得益于我们国家经济技术整体水平的提高。

我一再强调,“无人机”的概念不仅仅是常规天上飞的小无人机。小无人机那么小,药箱也小。大的地块,小药箱行吗?所以我们未来的希望,还是应该放在大型地面机械的无人机。

2015年,全国粮食工作会议在河南省鹤壁市召开。中央台当时展示了我们团队研发的农药喷雾机器狗。这个药箱有500升,喷幅有12米,不仅有在空中飞的,也有地面走的。

之后,我们还根据不同地区研发了不同类型的地面无人驾驶系统,进行无人作业,精准喷施农药。比如,农机进江南水田作业,不能让机械下陷;东北和华北地区是旱地,则需要考虑别的问题。

针对经济作物,我们还研发了自动对靶技术,做成了果园喷雾机。

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