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春种一粒粟,秋收万颗子,人工智能“智敬”收获

来源:zhannewssf资讯网 2020-09-03 18:07:23 

中国自古以农立国,农业是百姓赖以生存的第一产业,与人民生活息息相关。“锄禾日当午,汗滴禾下土。谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。”这是我们每一个人从小挂在嘴边、耳熟能详的诗句,几千年来农业劳动者“足蒸暑土气,背灼炎天光”,以辛勤的劳动实现了一个又一个增收奇迹。

在科技蓬勃发展的浪潮中,当最古老的农业与最新潮的科技相遇,众多前沿技术及应用成果,将为中国农业、百姓带来翻天覆地的变化。

本期登上《机智过人》舞台的人工智能技术,一改过去农业面朝黄土背朝天、看天吃饭的作业情况,将农耕变得高效便捷,一键操作向效率致敬。

农机具变迁史:看农业一步步变得更“聪明”

我国农业机械化的源头可以追溯到原始的农业生产工具的使用。史料记载,炎帝神农“始作耒耜,教民耕种”。“耒耜”可以说是我国古代最早出现的农机具,它形如木叉,上有曲柄,下面是犁头,用以松土,是先秦时期的主要农耕工具。

其后,我国古代的农机具不断发展演进:在汉代“畜力犁”成为最重要的耕作农具,铁质农具已经普及。而魏晋时期北方已使用“犁”“耙”和“耱”进行旱地配套耕作。晋代发明了耙,用于耕后破碎土块……到唐代时中国近代使用的主要传统农具已经基本齐备。而我国古代发明创造的风车、水碾,播种用的耧等农业生产工具,代表着当时世界上先进的农业机械化水平。

自新中国成立以来,我国农业机械化进入新的发展时期。20世纪50年代,新式畜力农机具出现,到60年代前期出现手扶拖拉机,而70年代自走式水稻插秧机和80年代以后的联合拖拉机都得到了较大程度的发展。

随着我国农机行业的日益全球化,农机企业在技术、产品等方面都遇到了前所未有的挑战,我国农机具也将朝着大型化,智能化、电气化的方向发展。本期登上《机智过人》舞台的无人收割机与无人插秧机就是农机具在智能化和无人化道路上探索的成果。

解决农业痛点,农耕也能高大上

本次《机智过人》的人机大战来到了连续13年获得全国粮食生产标兵市的江苏省兴化市。据兴化市副市长花在鹏介绍,现在兴化的农田基本80%以上已经实现了高标准粮田的建设,但是根据数值统计,在2000年左右的时候,兴化的农业劳动人口还有40万左右,而到了现在估计只有不足5万,随着70后不想种,80后90后不会种的状况的出现,提升农业的智能化成为必由之路。

的确,虽然当前我国稻麦生产的机械化率较高,但农机田间驾驶作业工作环境恶劣、驾驶操作劳动强度较大,且随着农业劳动力的日益短缺和老龄化,已出现了农忙季节合格机手一人难求的情况,且用工成本逐年上升。受不熟练机手的操作水平限制,农机作业质量也难以保证。

基于北斗高精度定位的精准机械控制技术,并对关键部件进行电控化和数字化的改进,无人收割机和无人插秧机可以实现对作业状态精确的测量和控制。在实际田间作业时,通过北斗系统确定农机在田间的实时位置和航向;通过智能控制系统自动控制农机的速度和方向;再配合对农机作业装置的自动控制,即可实现基于规划路径的无人驾驶和自主作业。

智慧农业 机智过人

比拼现场,我们将测试田分为4个20亩的田地,3台有人收割机和1台无人收割机在各自的区域同时进行作业,在限时一个小时内,无人收割机的粮食收割总量超过另外三台收割机,即为通过检验。单位时间内要想收割机收割的粮食最多,需要具备两个因素:一是割台要充分利用,二是收割机的粮食受损率降到最低。联合收割机在农机里面是属于最复杂的一个农机装备,作业装置和需要调控的环节都比较多。

3位农机手虽然都经验丰富,但在比赛过程中其中2位就因碰撞到障碍物和麦粒损失率不符合作业标准而被淘汰。最终人类农机手收割麦子的重量为4182斤,无人收割机的成绩为4192斤,无人收割机顺利通过检验,机智过人!

在无人插秧机这边,它与兴化首位女大学生插秧手徐娟也展开了激烈的较量。徐娟说在兴化种地时间比较紧,一般在6月5号到6月20号,但到了6月5号以后会进入梅雨季节,如果不尽早把地种下来,进入梅雨季节后,光照不足会影响秧苗的风化,从而导致减产。徐娟的父亲在耕种时节每天3:20就起床了,一直到晚上11点多钟才睡觉,导致他身体不是很好。最终无人插秧机以速度和插秧质量的绝对优势通过了检验。

农业是民生之本,粮食问题是其中的重点问题。智能无人农机技术的应运而生,帮助提高农业生产效率,减少人力成本的消耗。千年前我们用机械解放人类的体力,如今我们用人工智能来放大人类的智力,“山北山南遍插秧,天时较似去年强。从今无事闲风月,分作屏星一半凉。”这样的情景将在不远的将来成为现实。无人农机的使用,并不意味着农民将被“淘汰”,而是人机协作、新农业时代的开始。让以智能化推动农业的发展,向效率致敬。

《机智过人》第三季是由中央电视台和中国科学院共同主办,中央电视台综合频道、中国科学院科学传播局和北京长江文化股份有限公司联合制作的大型科技挑战类节目,每周六晚8点档在中央电视台综合频道播出。


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