2023年初,工业和信息化部等十七部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》,提出到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番,服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升,机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。在即将步入2025年之际,北京航空航天大学教授、履坦科技董事长高峰接受了环球网农业频道的专访。
“在丘陵山地(应用)更具挑战性”
问:您为何投身农业机器人的研发领域?
高峰:我科班就是学拖拉机的,导师是(我国)农机领域的第一位院士,虽然后来主要从事汽车和移动机器人领域研究,但农机一直是我的爱好,因农机要求灵巧、可靠、成本低,(研发)具有挑战性。所以(我)一直坚持农机研究,“十二五”“十三五”“十四五”连续承担了国家农机领域的重点项目。(我认为)农机是农业的根本出路,农机的智能化和无人化是趋势,随着技术进步,在电动化、智能化和共享化趋势下,传统农机装备必然要从原理上、形态上要脱胎换骨,智慧农机、农业机器人具有巨大的发展潜力,这是我们以及下一代的历史使命。
问:您为何更关注丘陵山地?
高峰:丘陵山地场景恶劣,无机可用,国外(相关领域研究应用)也是空白,无处借鉴,是一大短板,需要创新,更具挑战性。多数人集中在设施和条件好的场景进行研究,我们是知难而行,是主动挑战。农业机器人要求实现功能灵巧、性能可靠、成本低、好操作,如今已经进入智能化时代,对团队知识和能力结构要求更高。
问:与传统工业机器人相比,农业机器人的技术研发有哪些独特之处?
高峰:传统工业机器人是在生产线上工作,固定位置或者是在室内的场景,要求集中在自由度、负重和精度。我们研究的农业机器人主要是移动机器人,场景多样,需要适应的地面环境复杂,同时要求机身轻巧耐用且成本低。传统工业机器人主要依靠编程,需要对图纸的理解进行作业。农业机器人面临的是复杂场景识别,作物及物态识别,移动底盘、机具和作业对象动态协作,要求高效、经济、精准等。
“仿生技术应用是内在的不是外在的”
问:您的团队在农业机器人方面有哪些创新和突破?
高峰:传统的农机无法适应很多复杂的场景,用科技改造传统装备不能适应目前的生产需求,必须要从原理、形态、技术路线走原始创新之路。我的团队在本体创新方面具有一定的经验和能力,最有特色的是为丘陵山地和果园量身定做的拱腰机器人,这款机器人的原理和形态具有独创性。拱腰机器人具有仿脚踝的地面仿形能力、贴地行走的特点,有着非凡的稳定性、动力性、机动性和通过能力。我认为,仿生技术不是仿外形,而是仿内涵,仿生技术应用是内在的不是外在的。
问:拱腰式机器人能适用于哪些农业场景和作业环节?
高峰:拱腰式机器人可以适应果园、大棚和丘陵山地等多场景,可以说是为丘陵山地和果园量身定制的,具有耕、种、管、收多种功能;能源方面,也具有油动、电动、增程式混动多能源形式,有微型纯电动、12马力柴油机、30马力纯电动、30马力柴油机、50马力增程等多功率段。
拱腰机器人已经量产,参加了国内重要的地头展、现场会和国内外展览。中国乡村发展基金会经过广泛筛选推荐并作为农业社会化服务项目推送该产品到帮扶地区。我们与中联农机合作承担的湖南省2023年十大重点攻关项目研制的50马力增程式混动拖拉机获评2023年中国年度专用拖拉机荣誉称号。我们也与广西、重庆、四川和云南众多职业和本科学校共建智能农机和农业机器人专业和产业学院,进行了多元形式的产教融合项目合作。
“让新农人更轻松、更体面、更浪漫,更有‘钱’途”
问:您如何看待当前农业机器人市场的发展现状和未来趋势?
高峰:农业机器人发展既是刚需,也是趋势。农业机器人能够替代缺失的劳动力、减轻人们劳动强度、保证生产安全、提高劳动效率。目前,农业机器人还是一个新生事物,市场需要一个认识和接受的过程。
我们团队参加了多项国家和省级重点研发项目,需要根据应用场景和需求提出合理的解决方案。我认为,不仅在特殊的应用场景,随着新技术不断涌现,在每个领域都需要创新。大数据、人工智能大模型等领域会彻底改变目前的农机发展的格局。我们用航空航天和机器人技术打造农机智能装备,目的是让新农人可以像“玩游戏”一样去种地,让新农人更轻松、更体面、更浪漫,更有“钱”途。