自动驾驶博士下田,20万亩地跑起无人拖拉机
记者 |方文宇
编辑 |江昱玢
自动驾驶技术,在田间地头发光发热。
全栈式农业机器人产品服务提供商中科原动力,以人工智能和自动驾驶技术赋能拖拉机,使其具备全昼夜无人化精准作业能力。
据中科原动力创始人韩威介绍,公司研制的无人驾驶拖拉机已达到L4级智能化等级,并实现了商业化、规模化应用。
世界农机智能化等级
"最初决定把自动驾驶技术应用到农用拖拉机,是因为在东北的好友给我打了一个电话。"韩威向《21CBR》记者讲述道,"他告诉我拖拉机手太难找了,问我们团队研究了十余年的自动驾驶技术,能不能用在拖拉机上。"
友人的需求让韩威大受启发。农业生产已部分实现自动化,若能进一步实现智能化,将带来产业的巨大颠覆。
2019年初,韩威创立中科原动力,投身到自动驾驶拖拉机的研究中。
公司已在东北和华北地区累计作业超20万亩,并正在从小规模试验示范期,迈入大规模推广量产期。
一次跨界
自动驾驶早已不是一件新鲜事,2018年,园区小巴和无人配送小车已经在小范围的封闭路线跑了起来。
从事自动驾驶研究近十年的韩威,深知技术需要应用在一个垂直场景,但他没有加入这一落地的大潮,而在等一个机会。
2018年底,韩威接到远在东北农场的友人来电:你们做无人驾驶,这个技术能不能用在拖拉机上?
据友人讲述,数十万亩的农田需要耕作,却几乎找不到拖拉机手。
拖拉机手一年工作一茬,到手工资不过6万块,农业因其本身属性利润有限,形成了低价没人干,高价雇不起的尴尬局面。
"很多人宁愿荒着地不种,到一线城市跑外卖。"韩威补充道。
中科原动力的首席科学家李德毅院士曾提出一个口号:黄牛退休,铁牛耕地,农民进城,专家种田。
韩威当即拍板,"我们技术过硬,就要解决无人种地的问题。"
在决定做农用无人拖拉机之前,韩威和团队其余8个博士没有接触过农业,"唯一的办法就是快速学习,不仅要下地研究,还要会开拖拉机。"韩威说。
2019年7月,韩威拿到了拖拉机驾驶证。起初团队的操作水平让农田里的老拖拉机手连连摇头,"这样不行,会压坏种苗。"
如何开好拖拉机,成为盘亘在大家心头的一大难题。
"想造一个能代替人的机器在地里干活,必须具备农业生产的基本认知,不仅要认识旋耕机、收割机、起垄机等各种农具,还要把它们用好。"韩威讲道,"耕、种、管、收四个步骤用到不同的农具,每个流程的作业角度、深度、时长都不同。"
为了解决这一问题,韩威和团队坚持在地里取经、练习,把所得经验写成自动驾驶所需的算法程序,不断试验和迭代。
2019年10月,中科原动力研发出第一台样机。
2020年4月,这台无人拖拉机被拉到东北的试验田里,下地耕作,"我们惊喜地发现,这台样机能够实现无人作业。"韩威回忆道。
无人拖拉机的成功作业给了团队很大的信心,其商业化落地进程也从试验期迈进示范期。
万亩作业
根据韩威的介绍,中科原动力的无人拖拉机产品主要分为两类——前装整车和后装系统。
"整车生产我们是和供应商合作,难度不大,但改装农户的拖拉机,给它们装上自动驾驶系统是个技术活。"韩威提到,"拖拉机堪比‘豪车’,进口的一台均价在100万元以上,有的甚至高达300多万元。"
部分"豪车"拖拉机主暂时没有购买整车的需求,而是让韩威在他们已有的拖拉机上,装一个自动驾驶系统。
"客户爱惜自己的拖拉机,不希望被改造得面目全非,他们希望又好看又智能,同时还要实现无损安装。"韩威说道,"团队花了很多心思,不打一孔、不剪一线,实现了智能好用、快速安装。"
该后装系统已实现了两轮迭代,团队两个半小时就能装好一台。
据了解,中科原动力的智能农机后装系统一台售价十余万,平摊到每年才几万元,与传统人力成本相比,当年就能回本见效。
更难得的是,哪怕是与经验丰富的老机手对比,无人拖拉机平均每天可以提高约38%的作业效率。
"人需要休息,而且农忙高强度作业,质量和效率会越来越差,但机器除了加油之外,可以始终保持高精度、高标准作业,无眠无休干一天。"韩威称。
克山农场无人农机与老机手对比
截至今年8月,公司已生产并售出100多台自动驾驶系统。
买得起百万拖拉机的一定不是普通的农户,什么样的人需要中科原动力的产品?
"农业一般是大投入大赚钱,中投入小赚钱,小投入不赚钱。我们的客户实际上是规模化的生产者。"
韩威称,北大荒集团,中粮、中储粮、农垦等企业和种植大户,都是中科原动力的客户,"大规模耕种三五十万亩的土地,成本分摊下来比小规模农户低很多。"
黑龙江齐齐哈尔富裕县农民老马,用上了韩威的农机,他承包土地种土豆,一年盈利有几万元。
黑龙江、河北等地有7、8家智能化较高的农场,引入了中科原动力的无人拖拉机,累计作业超20万亩。
亿万市场
韩威告诉记者,现阶段公司的核心目标是,在完成试验、示范和小规模应用后,将包含无人拖拉机在内的不同系列的农业机器人产品,大规模复制推广,预计3-5年内将迎来爆发期。
"一般情况下,农业生产1-2茬,对于承担粮食生产重任的从业者来说,容不得任何闪失,新的高科技产品入场,必然要经历从试验到示范再到规模化的过程。"
韩威称,"公司在稳步扩大市场,但扩张需要遵循农业自然生产的规律。"
据他估计,一般10万亩地需要20-30台拖拉机,我国耕地面积约19.2亿亩,市场空间广阔。
核心是不断优化迭代技术,实现更高质量精度,提高农事效率。
2020年样机入场时,韩威曾压坏过农民的3株玉米苗,这件事给他敲了一记警钟:农耕的精度要求比道路无人驾驶还高,甚至要做到厘米级。
"大体积的拖拉机后面挂一个农具,跑到厘米级的精度不容易,所以这几年我们一直在迭代算法。"韩威称,"不能压了别人的苗,也不能压了自己作业田的。"
工厂标准化生产,变量可控,实现自动化便可极大提高生产效率,但农田这种非标性地块不行。
"天气状况、土壤状况和地形各有不同,明天拖拉机能不能开得比今天更好?农作物种类能不能拓宽?这些都要靠技术的不断迭代。"韩威时刻都在思考和解决。
公司已陆续研发出四大类产品,有的尚处在样机阶段。除轮式拖拉机外,还有用于植保的巡检机器人、履带式的果园打药机器人和采摘机器人。
市场开拓层面,韩威表示将继续深挖东北市场,提高其在各大农场的渗透率,同时已开辟新疆市场。
"黑龙江和新疆是我们的主推市场。"韩威称,"海外层面,我们今年已经同白俄罗斯的部分农场展开了两次交流,还有南美部分国家。未来会推出一些新能源产品,实现低碳绿色种植。"
农业行业时间壁垒明显,已经积累起先发优势的韩威,一刻不停地前进。
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