中國國際農機展上的果樹園藝機械：自動化、智能化趨勢明顯

2020中國國際農業(yè)機械展覽會上，筆者重點參觀了果樹園藝機械，現(xiàn)對展出的產品特點進行概述和總結，以期為國內相關單位開發(fā)產品提供參考和借鑒。

一、果園植保機械

果園植保機械主要用于果園的病蟲害防治，展示的果園植保機械主要可分為風送式噴霧機、噴桿噴霧機、植保無人機3大類。

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風送式噴霧機

根據懸掛方式的不同，風送式噴霧機可分為自走式風送噴霧機、牽引式風送噴霧機、懸掛式風送噴霧機3類。

（1）自走式風送噴霧機

自走式風送噴霧機在作業(yè)過程中，可以保護作業(yè)人員免遭農藥傷害，減輕勞動強度，且工作效率高，可節(jié)約勞動成本。

展會上展示的輪式自走式風送噴霧機（如圖1a、1b所示）適合地勢較為平坦的果園藥物噴灑作業(yè)；履帶式自走式風送噴霧機（如圖1c、1d所示）可適應山坡、丘陵等復雜地形的藥物噴灑作業(yè)。

廣州極飛科技有限公司研發(fā)的R150農業(yè)無人車（如圖1e所示）和國家農機裝備創(chuàng)新中心研發(fā)的彌霧機器人（如圖1f所示）屬于最新的植保機械，這兩種噴霧機噴灑農藥時無死角，藥物噴灑均勻性強。

其中，R150農業(yè)無人車搭載極飛 JetSprayer? 氣流噴霧系統(tǒng)，可實現(xiàn)全自主的精準噴灑，最大作業(yè)效率高達5.3hm2/h（80 畝/h）；配備的高壓風機能將液體霧化成微米級顆粒，大小靈活可調，附著更加均勻；無刷直驅云臺，內置陀螺儀，可自動保持噴灑角度，輕松實現(xiàn)定點和360°全方位跟蹤噴灑。

彌霧機器人的履帶式車載底盤通過性好，可以原地轉向，運行靈活，能夠根據噴灑需求實現(xiàn)全方位農藥噴灑作業(yè)，除施藥滅蟲外，還具有噴霧、防止果樹凍花、凍果的作用。

圖1  自走式風送噴霧機

（2）牽引式風送噴霧機

牽引式風送噴霧機需要掛接在拖拉機上進行藥物噴灑，按照外形可分為扇型（如圖2a、2b所示）和塔型（如圖2c、2d所示）兩種。

塔型噴霧機風力大，能夠在葉片正反面均勻施藥，但一般用于果樹高度與風機口高度相當?shù)墓麍@作業(yè)，對于果樹較高的情況，作業(yè)效果不如扇型噴霧機。

圖2  牽引式風送噴霧機

（3）懸掛式風送噴霧機

懸掛式風送噴霧機（如圖3a、3b所示）通過三點掛接在拖拉機上，在駕駛室即可完成噴藥操作，展示的懸掛式風送噴霧機主要采用扇形的噴霧方式。

圖3  懸掛式風送噴霧機

據筆者觀察，與其他類型的風送式噴霧機相比，自走式風送噴霧機受到更多農機從業(yè)者的關注。

目前，在減少農藥對作業(yè)人員的傷害、提高農藥噴灑質量、提高作業(yè)效率的同時，智能化植保機械已成為眾多企業(yè)新的研發(fā)熱點。

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噴桿噴霧機

展示的噴桿噴霧機多為大型噴桿噴霧機，一般用于大型農田作業(yè)，用于果園植保的相對較少。噴桿噴霧機的噴灑幅度大，可有效對果樹的深處、高處進行農藥噴施。

FJ3WP-500A型智能自走式噴桿噴霧機（如圖4a所示）支持GPS、GLONASS、北斗衛(wèi)星信號，能夠實現(xiàn)厘米級精準定位，作業(yè)精度高達±2.5cm；能夠實現(xiàn)自主避障，使農機駕駛更加安全。

3WZ-22-500LD型自走式履帶噴霧機（如圖4b所示）的機型較小，能夠適應山地、丘陵等復雜地形，且能夠避免作業(yè)人員與藥物接觸，可用于復雜地形的果園植保。

圖4  噴桿噴霧機

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無人飛機

無人飛機（如圖5a、5b所示）在大型農田植保作業(yè)、果園植保作業(yè)中均有應用，可解決果園噴灑的難題，實現(xiàn)果園全自主作業(yè)。

大疆農業(yè)研發(fā)的T20最大載質量20kg，配合7m寬噴幅，單架次作業(yè)面積1.67hm2，作業(yè)效率12hm2/h；只需簡單設置作業(yè)參數(shù)，即可在大田、梯田、果園等多種作業(yè)場景下實現(xiàn)全自主作業(yè)；采用8噴頭設計，6L/min大流量水泵，配合深度優(yōu)化的風場設計，可確保霧滴均勻、細密的覆蓋作物葉片兩面。

由于目前國內農戶的果園面積一般較小，無人飛機在果園植保中的使用較少。

圖5  植保無人飛機

二、果園作業(yè)平臺

果園作業(yè)平臺（圖6a、6b所示）是由液壓驅動的具有高度、寬度可調功能的智能型平臺，可協(xié)助農戶完成摘果、疏花、疏果、套袋、修剪等多項作業(yè)，提高了人身安全和作業(yè)質量，節(jié)省勞動力，能夠高效、安全的完成田間各項高空作業(yè)。

圖6  果園作業(yè)平臺

三、樹枝粉碎機

樹枝粉碎機可以將修剪后的樹干、樹枝進行切片碎化，切片碎化后的枝條既可以用于直接還田，也可收集后用于生物質發(fā)電、堆肥或食用菌培養(yǎng)。

圖7a為牽引輪式樹枝粉碎機，屬于較大型的樹枝粉碎機，通過人工將樹枝放入進料口進行粉碎。

圖7b為履帶式機器人樹枝粉碎機，配備的智能進料系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測進料速度；同時，采用的履帶底盤能夠實現(xiàn)全功能的無線遙控，實現(xiàn)人機分離，保證操作者的安全。

圖7  樹枝粉碎機

四、果園運輸機

果園運輸機可用于平地、田園及山地果園的農資、果實的搬運作業(yè)，降低農戶的田間作業(yè)強度。

展示的果園運輸機（如圖8a、8b、8c所示）均采用齒輪齒條式牽引機構，可保證坡道上的農資運輸。作業(yè)時，一般運輸?shù)钠碌澜嵌炔怀^45°，載質量不大于200kg。

圖8  果園運輸機

五、果園多功能管理機

果園多功能管理機可實現(xiàn)一機多用的功能，展出的菱代-150型遙控履帶多功能管理機（如圖9a所示）、遙控智能型果園管理機（如圖9b所示）、Tank系列無人駕駛果園管理機（如圖9c所示）和微耕機器人（如圖9d所示）均可通過掛接不同的機具來實現(xiàn)旋耕、秸稈還田、農藥噴灑、果蔬運輸?shù)榷喾N功能。

上述4種果園多功能管理機均為履帶式，部分產品集成攝像頭、超聲波雷達等多種傳感器，結合云端管理、遠程控制，可實現(xiàn)復雜果園環(huán)境下的無人駕駛作業(yè)。

圖9  果園多功能管理機

通過本屆展會，可以看出果樹園藝機械正朝著自動化和智能化的方向發(fā)展，如何減少農業(yè)生產作業(yè)成本、降低農民勞動強度、提高園藝的作業(yè)精度仍是未來果樹園藝機械發(fā)展需要解決的問題。