“十五五”规划纲要提出，面向生物育种、生产管理、疫病防治等场景加快农业数智化升级。在传统的农业生产中，受作物特性和环境影响，水果采摘主要是靠人工来完成的。最近，科研人员研制出一款苹果采摘机器人并投入实际验证。机器人怎么摘苹果？如何提高生产效率？记者进行了探访。
大小娃协同
“双胞胎”机器人“巧手”摘果
在西北农林科技大学这个模拟果园环境的实验室里，记者见到了这台正在做采摘训练的设备。它们由一大一小两个半人形机器人组成，一人多高的身躯，共用履带式底座，科研人员给他们取了一个有趣的名字——“双胞胎”机器人。
西北农林科技大学教授 杨福增：高个子的叫“大娃”，它负责1.5米以上高处苹果的采摘，旁边低个子的叫“小娃”，负责采摘低处苹果。
科研人员告诉记者，“双胞胎”机器人摘苹果关键是靠安装在头部和机械臂上的视觉系统。它们就像是眼睛，能精准扫描果树形状、果子的色泽和大小，并立马把这些信息传输给机器人的“大脑”。
西北农林科技大学博士生陈重成：机器人的“大脑”根据相关的算进行识别和分析。它把哪里是苹果树、哪里是枝条、哪里是苹果，甚至包括哪里是病虫害腐蚀掉的坏苹果进行筛选，最终确定哪个是果相比较好的苹果，对机器人下达命令，再通过机械臂完成采摘。
在现场记者注意到，两个机器人都是双臂作业，但小娃的机械臂是直方形的工业机械臂，而大娃的手臂更像人的胳膊，关节也更多、更灵活。
西北农林科技大学博士生陈重成：大娃在采摘苹果的过程中角度更多、姿态也会更多，可以绕过一部分障碍物夹住并采摘苹果。“小娃”的机械臂的优点就是作业空间更广、速度更快、效率更高。
新技术解锁“双胞胎”机器人新技能
记者在采访中了解到，实际果园环境比实验室情况要复杂很多，还需要大量场景验证。这段时间，科研人员正不断进行技术优化，争取让“双胞胎”机器人早日投入应用。
这几天，科研人员请来一些有多年种果经验的果农，让他们在实验现场摘苹果，用专业的动作捕捉系统，一遍遍采集摘果时的手势、力度、运动轨迹等数据，以便进一步设计、优化机器人采摘爪的动作。
一位配合采集数据的果农叫炊水利，家中有8亩果园，每年能产4万斤苹果。每到采摘季，全家5口人前后要忙一个多月。如果雇人的话，人工费要占到卖果收入的三成，要是遇到刮风下雨更是犯愁。
听说采摘机器人平均7.5秒能完成一个单果采摘，未来如果顺利投入使用，一个小时就能摘800个苹果，炊水利满是期待。
除了推进采摘爪的技术优化，科研团队还有一项重要任务——测算机器人爬坡的最大角度，并挑战它跨越沟坎的极限能力。
在一片模拟丘陵地形的实验平台，记者看到，在取得最大爬坡角度为15度的数据后，大伙又用铁锹一次次加深、加宽土沟，反复测试它的通过能力。科研人员告诉记者，他们要抓紧时间优化，争取在今年秋天苹果成熟季时，让“双胞胎”机器人投入实际采摘中。
智能装备组团
提升果园采收效率
陕西是果业大省，仅苹果产量就占全国的约四分之一，但很多果园都分布在丘陵和沟壑地带，大型机械无法进入，人工成本很高。今年，当地加快研发具身智能等先进装备，提升果园采收效率。
在这片500多亩的果园里，一场立体作业的模拟演示正在进行。地面上，一辆巡检机器人来回穿梭，除了检查病虫害，它在摘果期还能监测果园里的采收细节和进度；而在不远处，两台转运机器人和采摘机器人密切配合，及时转运着摘好的果子；在果园上空，一架无人机正在低速飞行，通过遥感相机扫描着整个地面状况。
西北农林科技大学硕士生 杨清燕：它在果园上空飞行，得到果园的道路情况和果实成熟情况，将这些信息反馈给云平台，可以对采收机器人、转运机器人进行任务分配和路径规划，实现高效空地协同作业。
目前，陕西正加快推广智能育种、数字孪生果园、丘陵山区专用智能装备，通过全链条大数据管控、绿色低碳生产等新技术，扩大智慧果园覆盖面积，推动技术向小规模果园下沉，持续提升果园综合生产能力。（作者：王琰 陈钰洁 李红刚 李志）
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