产学结合打造中国高端智能农机装备

○文/纵 横

产学结合打造中国高端智能农机装备

○文/纵 横

2012年8月7日，福田雷沃重工与华南农业大学联合主办的农机导航及自动作业系统演示活动在新疆石河子举行。一台无人驾驶的雷沃M904D拖拉机携带棉花播种覆膜机进行直线演示，4行薄膜犹如笔直的“银线”格外光亮；另一台拖拉机则进行直线和转弯的无人驾驶演示，宛若驯良的名驹，在广袤的田野上“规矩”地奔腾。

此次活动是“2012绿洲现代农业发展战略高峰论坛”精准农业成果演示，也是华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室对基于GNSS的农业机械导航及自动作业关键技术的首次亮相，也是我国首次真正在大田测试应用农机导航及作业自动系统，体现了中国现代农业机械信息化、智能化、自动化水平。自此以后，雷沃的相关产品开始出现在中国的大江南北，用高端智能农机装备绘就中国现代农业的美丽画卷。

早在2004年，在农机补贴的大幕正式拉开和《中华人民共和国农业机械化促进法》双重推动之下，中国的智能化农机设备研究迸发出前所未有的活力。基于GNSS的农业机械导航及自动作业正是在这个时候开始的。

2004年以来，华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室对基于GNSS的农业机械导航及自动作业关键技术进行了深入研究，攻克了十大关键技术，形成了十大原始创新研究成果，包括导航定位技术、导航控制技术、电控液压转向技术、遥控离合与启动技术、油门自动调节技术、作业机具自动操控技术、遥控熄火停车控制技术、自动避障导航技术、系统集成控制技术、监控终端技术。先后研制成功无人驾驶水稻插秧机、无人驾驶水稻精量水穴播机、无人驾驶拖拉机、无人驾驶棉花播种机、无人驾驶植保喷雾机、无人驾驶压路机和无人驾驶测量船等导航系统。

2007年广东省科技厅组织对“南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室对基于GNSS的农业机械导航及自动作业关键技术”科技成果鉴定的结论为“总体水平居国内领先地位，在水田作业机械导航技术研究方面达到了国际先进水平”。2012年，与福田雷沃国际重工国际股份有限公司共同研制开发的“基于GPS的农业机械导航及自动作业系统”通过了山东省科技厅、山东省机械工业协会组织的新技术新产品鉴定。鉴定委员会一致认为“基于GPS的农业机械导航及自动作业系统”总体上达到了国际先进水平。该系统实现了拖拉机启动、变速离合、转向、油门、熄火的自动操纵控制，实现了农田作业自动规划和直线行驶、地头转向、往复作业路线跟踪，以及基于GPS的农业机械导航与自动作业的联合控制，显著提高了农机作业的智能化水平。

目前，基于GPS的农业机械导航及自动作业系统已装备在雷沃TD904拖拉机上，天拖5-754拖拉机、YANMAR VP8D插秧机、雷沃3WP-500高地隙植保喷雾机、三一YZ26C压路机上，价格比国外同类产品低1/3，先后在广东、山东、新疆、黑龙江、上海和四川等地进行了推广应用。应用结果表明，农业机械导航系统的导航精度可以稳定在5 cm的精度范围内，达到国际先进水平。导航系统应用在棉花播种机、小麦播种机、拖拉机起垄机、旋耕机、喷雾机、工程压路机等农业机械和工程机械上，性能稳定可靠，可以满足实际生产需要。

无人驾驶旋耕机

无人驾驶棉花播种机

无人驾驶直播机

无人驾驶测量船

无人驾驶插秧机

无人驾驶植保喷雾机

据了解，“农业机械导航及自动作业系统”基于欧美自动导航技术的基础上，结合国内农业生产的具体情况，充分借鉴国外农业机械的开发思路，全部采用三维技术优化设计，集全球卫星定位、GPS自动导航、电控液压自动转向、作业机具自动升降、油门开度自动调节和紧急遥控熄火等多项自动化功能为一体，直线导航跟踪精度小于5 cm，自动对行精度小于10 cm，转向轮偏角控制精度小于1°，实现了拖拉机自动控制精密播种、施肥、起垄、洒药等作业，大大提高了拖拉机作业的标准化，从而实现了精准农业。

中国工程院院士罗锡文表示，在今后的实际生产应用中，还将继续提高智能化程度，真正实现无人驾驶。批量生产后，在保证质量和性能的前提下，能够真正达到甚至超越国际先进水平。

中国工程院院长周济院士高度赞扬“农业机械导航及自动作业”从理论到实践的成功转化，并随着中国“北斗卫星导航系统”网络不断发展完善，可以大幅降低成本，有助于农业机械导航及自动作业的推广及应用。周济院长还充分肯定了福田雷沃重工对中国农业现代化做出的贡献，并希望今后有更多的产学研结合的成果，促进国家农业现代化的发展。

据福田雷沃重工副总经理王玉荣介绍，农机导航及作业自动系统是自主研发的成果，系统的应用真正体现了智能化和自动化水平，利于精准作业，减轻了劳动强度，并且能够实现夜间连续作业，特别是大地块，作用明显。“国家提出以企业是技术创新主体，产学研中产为主导，农机导航及自动作业系统的问世和应用就是具体成果体现。”雷沃系列产品价格只有国外同类产品的三分之二，但质量和性能并不逊于同类进口产品，具有较强的市场竞争力，填补了为我国高端智能设备的空白。

（资料提供：华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室）