华体会app入口:杨福增团队的苹果采摘机器人之梦

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　　北京亦庄，2025国际机器人大会议馆内人声鼎沸。展区内，一双橙黄色的机械臂在模仿果树枝丫间灵敏络绎，悄悄一探，便将大红苹果稳稳送入收纳筐，动作流通如人手。观众惊叹不已，纷繁摄影录像。

　　这台由西北农林科技大学杨福增教授团队自主研制的苹果双臂采摘机器人，正以0.015秒的“瞬间辨认”、7.5秒的“单果速摘”、顺利的“无损采摘”，诠释着科技赋能的力气。

　　苹果采摘机器人的立异前进，见证了杨福增教授团队不断逐梦的进程，为破解我国苹果工业高质量开展窘境带来曙光。

　　杨福增教授小组成员在校园白水苹果试验演示站调试苹果双臂采摘机器人体系（靳军摄）

　　杨福增出生在甘肃省会宁县的村庄，自幼目击家园农业“人扛牛耕”的艰苦。在他的心中，早早埋下了“为村庄做点事”的种子。

　　1985年，杨福增考入西北农林科技大学农机规划与制作专业，硕士结业后留校作业。2009年，他在西北工业大学从事博士后研讨并参加C919大飞机相关项目。这一年，在导师张艳宁教授的指导下，他作出决定：将农机研讨要点从平原调整到丘陵山地。

　　这一挑选并非心血来潮。我国丘陵山区占国土面积近70%，产出约50%的生果、约30%的粮食。这些区域的果园都会存在“牛进得去，铁牛进不去”的机械化窘境。

　　通过多年深耕研制，杨福增带领团队连续研制出山地遥控耕地机、丘陵山地小型履带遥控拖拉机、XN—402P遥控全向调平山地拖拉机等山地农机，还研制了配套的郁闭果园遥控喷药机、遥控上肥机、遥控割草机、声控升降作业机等农林机具。其间，两台山地农机还登上了央视“超级新农民”挑战赛舞台并获奖。

　　在丘陵山地农机研讨中，杨福增发现了一个新问题：我国是全球最大的苹果出产国，产值占国际苹果总产值的50%以上，但我国苹果采摘作业中的采收环节机械化率仅为2.7%，占总出产所带来的本钱的30%至40%。“梯子+篮子”的传统苹果采摘方法落后，经常有果农不小心摔落受伤。“能否安全采摘？再过几年，老人们干不动了，苹果谁来采？”杨福增深感忧虑。

　　陕西延安的苹果园里，果农老周为自家果树算了一笔账：“每到采摘季，工人比苹果还抢手，20亩果园要雇30个人忙活多日，工钱占卖果收入三成。遇上阴雨天，果子烂在树上，一年的辛苦就打水漂了。”这种“丰盈愁”是我国苹果主产区千万果农的一起难题。

　　杨福增进一步了解得知，苹果采摘机器人研讨是国内外农业机器人范畴的研讨热门和难点，触及机械、电子、操控、人工智能等多个学科，技能门槛高、研讨投入多、研制难度大。美国早在20世纪80年代后期就开端探究研制苹果采摘机器人，但成功率仅为50%。而我国苹果采摘机器人研讨起步较晚，大多还处于试验室开发或测验阶段。

　　看到需求和距离，杨福增暗下决心：集中力气，研制我国自有的苹果采摘机器人。

　　他先后到清华大学、北京航空航天大学、西安交通大学进修，体系学习计算机编程、信号处理、现代数学等方面的新理论新方法。2009年起，杨福增开端组织团队每两年分配1—2名学生，探究苹果机器人和机器人编队研讨。2012年，团队获得了果实采摘机器人灵活手专利。苹果采摘机器人之梦，开端步入实际。

　　在农业村庄部苹果全程机械化科研基地建设项目和陕西省苹果科技严重专项的支撑下，他带领团队敞开了绵长的试验与挑选。为处理杂乱果园环境中苹果被遮挡的问题，团队测验了几十种算法和模型；为优化采摘手功能，从握持姿势到采摘形式，每一个细节都通过重复打磨。

　　终究，他带领团队取得了两项要害打破：一是迭代出具有提取方针快、辨认精度高的高效辨认算法，实时定位苹果并分类，极大的提升了采摘速度与成功率。二是优化采摘手规划，确认了最优三指握持姿势，并测验出4种采摘形式。其间，“旋转—水平拽拉形式”功耗与抓握力最小，完结抓得稳、采得下的中心方针。

　　技能打破的效果很快落地。2021年3月，团队研制的第一台单臂采摘机器人正式面世，当年9月便走进该校白水苹果试验演示站。2022年11月，团队在单臂采摘机器人的基础上添加采摘臂，成功打造出苹果双臂采摘机器人。不只如此，团队在霸占机器人编队通讯、定位导航、使命分配等中心技能后，还调配前后两台装载转运机器人，构建起国内第一套苹果“采摘—转运”多机器人体系。

　　晋级后的苹果双臂和五臂、六臂采摘机器人，展现出令人瞩目的功能：辨认速度仅需0.015 秒；采摘环节选用仿生旋转拉拽技能，完全告别了传统拉拽、振摇别离方法对果实的损害，一起降低了能耗；在功率方面，单臂单果采摘速度均匀每个约7.5秒，未来整套采摘—转运多机器人体系投入到正常的运用中后，每小时可采摘约800个果实，约10分钟就能完结一棵果树的采摘。

　　这台“摘果神器”很快露脸央视频道。杨福增和团队师生在愿望变实际的路上又前进了一大步。

　　回忆过往，杨福增深有感触：“科学研讨没有捷径，失利是常态。这台机器人的每一个技能参数，都是团队用一次次失利换来的。”

　　苹果双臂采摘机器人引发了社会广泛重视。有科技公司出资千万元，期望杨福增团队转让效果。

　　但他们以为，机器人研制是一件烧钱的事。要让苹果采摘机器人真实走进寻常百姓家，离不开国家支撑，离不开企业工业化推进，还有十分长的路要走。

　　2024年9月，我国首个苹果全程机械化试验站——西北农林科技大学延安苹果全程机械化试验站在黄陵县揭牌树立，推进陕西苹果工业向全程机械化、智能化、信息化跨进的艰巨使命落在了杨福增团队肩上。

　　杨福增带领团队将此前研制的割草、打药、上肥、转运等机器人在试验站逐渐优化晋级，一起置办先进的试验设备，收集不同地域苹果采摘能手的动作信息树立泛化性更好的动力学模型，进步采摘机器人的地域适应性和泛化才能。为让苹果采摘机器人颜值更高，他还率队赴宇树机器人公司交流学习谈协作。

　　现在，杨福增的丘陵山地果园机器人研讨团队，已汇聚了计算机、物联网、农业机械、自动化操控、工业规划等多学科专业的一大批硕博士研讨生，不少人赴哈工大国家机器人要点试验室等科研机构承受进修培育，青年主干刘志杰、郭惠萍、陈桂斌等锋芒毕露。

　　现在，团队在苹果采摘机器人技能上又有新打破。针对顺光、强光、逆光等不同光照改变，优化了果实辨认模型，迭代算法进步了视觉鲁棒性；立异规划了“小娃—大娃”机器人组合，小娃采摘低处果实、大娃担任高处果实，可完结掩盖全果树的高效作业；机器人已打破夜间采摘难题，具有白日、黑夜均可作业的才能。

　　“从长远看，苹果采摘机器人的使用不只能处理用工荒，更能推进工业向自动化、智能化转型。”杨福增表明，未来结合人工智能、大数据、物联网等技能，机器人还可对接果园办理体系，监控果实成长、病虫害防治、水肥办理等，让果园成为当之无愧的无人果园。

　　“果农们喝着茶、聊着天，天上巡检无人机观察病虫草害，云端大脑决议计划判别，地上机器人担任打药、割草、上肥，收成机器人采收、分级、装箱，构成掩盖全流程的智能出产线。”杨福增描绘着心目中的新愿望。他预判，5年后，果园机械化将成刚需，出现“智能作业+立体协同+多种服务”的格式。