在第三十一屆中國楊凌農高會農業(yè)智能裝備專題展上，一種基于液體精量控制的獼猴桃濕式授粉機器人，成為眾人矚目的焦點。該機器人由西北農林科技大學（簡稱西農）機械與電子工程學院崔永杰教授團隊研發(fā)，旨在解決獼猴桃精量授粉難題。
▲Kiwi pollination by honey bee
摘要：新式獼猴桃濕式授粉機亮相農博會，此機器可以提供授粉效率，同時減低獼猴桃花粉的使用量。該團隊改進了機器人對花朵的識別算法，進一步提高了花朵的識別率。
Abstract: The new wet pollination machine for kiwifruit was unveiled at the Agricultural Expo. This machine can provide pollination efficiency while reducing the use of kiwifruit pollen. The team improved the robot's recognition algorithm for flowers, further enhancing the recognition rate of flowers.
▲獼猴桃電動授粉器
獼猴桃濕式授粉機器人在進行田間試驗
“我國獼猴桃種植面積廣，商業(yè)價值高，影響獼猴桃種植收入的不僅僅是收獲包裝環(huán)節(jié)，授粉效果也和果實質量息息相關?！贝抻澜芙淌趫F隊碩士研究生王旭介紹：“獼猴桃花粉價格昂貴，達到了40元/克左右，昂貴的花粉不應該被大量浪費在田間，而是應該實現精準授粉?！?/p>
▲獼猴桃授粉機器人
碩士研究生王旭在介紹獼猴桃濕式授粉機器人的工作情況
王旭說，目前市面上主流的授粉方式是干式授粉，即使用噴粉槍對著花朵的花蕊部分直接噴灑。該授粉方式難以精確控制花粉的量，導致大量花粉被浪費在田間?；谶@些痛點，團隊開展了對濕式授粉技術的探索。
▲Picking kiwifruit flowers
該機器人的核心技術是對花粉液體積的精量控制，團隊通過利用光柵傳感器控制花粉氣液缸的位移，來實現液體體積的精量控制。這種授粉方式既實現了對靶授粉，又節(jié)約花粉降本增效。同時，針對果園復雜環(huán)境，該團隊改進了機器人對花朵的識別算法，進一步提高了花朵的識別率，讓機器人實現“噴得穩(wěn)，看得準”。
▲氣動獼猴桃授粉器
在研究如何實現精密授粉過程中，該團隊面臨了不少挑戰(zhàn)。機器人單花授粉量、授粉距離、霧滴粒徑以及最終的花粉沉積量，都需要進行不斷地實驗與調整。在大田授粉實驗中，團隊又發(fā)現自然環(huán)境下風力會影響到小粒徑霧滴的漂移，他們通過研發(fā)農業(yè)小型植保風洞，進一步提高霧滴的抗風性能。在反復的修訂、實踐中，機器人參數不斷優(yōu)化，真正實現在實際環(huán)境中的精確授粉。
▲獼猴桃授粉機器人
此次參展亮相，主要的目的有三：一是面向全國獼猴桃種植大省的廣大農戶，宣傳獼猴桃智能裝備技術的新成果；二是吸引一些投資者或者生產廠進行合作，大幅減少機器人的制造成本；三是與專家同行交流經驗，不斷提高解決技術的能力。
▲獼猴桃針管授粉
崔永杰教授團隊研制的獼猴桃濕式授粉機器人亮相第三十一屆楊凌農高會
在國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標中，農業(yè)裝備正在進行機械化向智能化發(fā)展的轉型升級。目前，這款濕式授粉機器人缺少自動導航底盤，團隊下一步會在此方向進行探索，實現機器人授粉路徑規(guī)劃，讓機器人自己在大田環(huán)境中“跑起來”，實現全程智能化作業(yè)。
在采訪中，崔永杰教授團隊的師生們表達了一個共同的心愿，那就是：“能夠讓農民用得起機器人，實現大規(guī)模化應用，為獼猴桃種植戶帶來實實在在的效益?！?/p>
▲kiwipollen
▲Picking kiwifruit flowers
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