临沭县东泰机械有限公司

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创新 | 无人驾驶的花生收获机一天可收获30亩花生

本站发布时间:2018-06-28

  2018年央视春节联欢晚会直播现场,百余辆无人车车队跑上港珠澳大桥,这一幕让很多观众对无人驾驶汽车充满期待。其实,无人驾驶的农机离农民也不遥远。2016年,临沭县东泰机械有限公司(以下简称“东泰公司”)已经研发出第**台两垄无人驾驶花生联合收获机,按照公司进度计划,四垄无人收获机今年底前将完成组装。

  十年磨一剑,刚刚摘得国家科技大奖

  今年1月8日,国家科学技术奖励大会在北京举行,由青岛农业大学与东泰公司等5家单位联合申报的“花生机械化播种与收获关键技术及装备”获得2017年度国家科学技术进步奖二等奖。这距离公司成立研发出第**台花生收获机整整10年。

  东泰公司的前身是临沭县常泰有限公司,成立于2003年,主要从事机械配件加工。2006年秋天,公司总经理朱崇央发现,临沭是花生种植大县,但当地花生收获全靠人工,效率低,费工费时,还增加了种植成本。“全国花生基本都是人工收获,要是能研发出像小麦联合收割机那样的花生收获机,既能降低农民劳动强度,也能提高花生种植效益。”

  随后,朱崇央和当时的车间主任王青华一起讨论花生收获机的设计思路。经过近2年的努力,2008年,公司研发出第**台能合格完成花生收获、摘果和清选的收获机。“研发过程中,不知道改进了多少次,仅仅一个摘果系统就反复试验了21次。为了不错过短暂的花生收获季,有时研发团队会连续工作36小时。”现任公司副总经理、技术总监王青华说。

  又经过2年田间试验和改进,2010年,东泰公司的第一批花生收获机小批量投放市场,很快就销售一空。从那时起,公司业务全部转向花生种植机械的研发和生产。目前,公司已经占据国内80%的花生联合收获机市场份额,累计获得国家专利30多项。

  年轻工程师,从无人机获得无人花生收获机研发灵感

  今年36岁的王青华是高级工程师,也是国家科学技术进步奖二等奖项目参与人,从24岁时,他就开始全程参与花生收获机的研发。多年来,除了关注国内外花生机械**新研究进展,他还喜欢关注新科技。2014年,他自己购置了一架无人机,在工作之余进行航拍。一次,在操控无人机时,他突发灵感:既然无人机可以在地面操控,花生联合收获机为什么不能站在地头操控呢?

  说干就干,王青华开始利用一个无人机的控制器进行改造,同时在花生收获机安装信号接收器和相关传感器,同时安装GPS定位系统,**终,通过车载智能化系统驱动花生收获机。经过一系列改进,2016年,第**台无人驾驶花生收获机在全省三秋农机现场会亮相。

  王青华介绍说,经过完善和改进的无人花生收获机,2017年的秋季,一小时作业效率达到3亩,一天可以收获30亩花生。

  从去年起,王青华牵头研发四垄无人驾驶花生收获机。按照公司进度安排,今年年底前,将完成组装。“到时候,作业效率还将提高一倍。”他说。

  目前,东泰公司的主打产品是自走式花生联合收获机,该机器的特点是挖果、摘果、清选、收集等多种工序一次完成,不仅花生皮果破损率较小,作业效率也高,一小时可以收获3到5亩地。传统人工,一天一人只能收两三分地。采用机械的收获成本比人工节约近一半。王青华认为,无人收获机从试验到批量投入市场,还需要一段距离,但随着土地规模化经营,以及农业人口的减少,智能化将是农业发展的一个方向。“站在地头就能操控农机,这种‘傻瓜机’将大大降低农民劳动强度,节约种植成本,提高种植效益,相信也会吸引更多年轻人从事农业的。”

  实现花生机械化,需农机、农艺、良种相互配合

  王青华表示,在收获花生等地下作物时,由于要向地下挖掘,需要较大的马力,传统的轮式收获机很难提供足够的动力。因此,公司从研发之初,就选择履带式收获机作为研发方向。“履带式除了动力足,转向精准,可以解决丘陵山区掉头难的问题。”

  从事花生联合收获机研发10年,王青华也走遍了国内的主要花生产区。他认为,与小麦、玉米等作物相比,要实现花生种植和收获环节全程机械化,需要农机、农艺、良种多方面配合。

  一方面,目前花生种植地区,很多是山区丘陵,地块分散,地势高低不平,这不仅影响机械作业效率,大型机械甚至进不了地。从研发设计角度讲,农机要适合复杂地形和土壤条件。

  另一方面,农艺要与农机配合,也就是花生种植模式要适合机械收获。“目前,山东省的花生种植模式大多是起垄种植,比较适合机械化收获。但在一些省份,花生就是平种,或者撒播,这样就不适合机械收获。”王青华说,“另外,只有茎秆直立的品种适合机收,如果是匍匐型品种,结果面积大,机收时易落粒,损失率高,目前还不适合机收。”

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