一群博士做科研，目光紧紧地盯住了农业机器人，深秋时节，在潍坊市山东宇鹤智能科技有限公司二楼车间，一排农业机器占据了中心的位置，大白菜自走式收获机、果蔬采摘机器人、草原生物多样性监测机器人、智能精量播种机器人……各式农业机器人或正在完善，或即将投入使用。它们都出自一个12人的博士团队之手，他们便是潍坊学院机械与自动化学院的智能农业装备与机器人团队。
一群年轻博士，带着机器人拥抱土地
2024年大白菜收获季来临，潍坊学院教授解福祥正在和团队成员加紧制造他们的第四代自走式大白菜收获机。“要赶在大白菜收获前制造出来，和三代机一起在白菜试验田接受生产实践检验。”从四年前开始研发，解福祥带领团队成员已经迭代了三代样机，正在进行产业化前的最后冲刺。
“白菜收割要解决白菜直径不一，种植条行不直，地势高低不一等各种问题，所以一直是农业机械研发的难题之一。”2021年从东北农业大学博士毕业的于泳涛目前是白菜收割机研发的主要成员之一，主要负责白菜收获系统研发的他如今对白菜的种植生长非常熟悉。
“这几年，白菜地里没少去，为了配合白菜收割机的研发，团队还专门在潍坊市潍城区郊外种植了一片大白菜。”于泳涛说。
“虽然都博士毕业，但做农业机器人研发，就得把脚真正踏在土地上。”从读博士时就开始从事果蔬采摘机器人的研究，有20多年的科研经历的宋健是学校农业机器人研发的元老之一，这也让他对土地、对农业、对农民格外亲切。
“团队里一共12个博士，多数都是‘90后’，带着机器人在土地里摸爬滚打已经成为家常便饭。”2022年博士毕业的王凯主要负责白菜收割机导航系统的设计，从果园到草原，从菜地到苗圃，从酷热的盛夏到寒冷的冬天，多年的现场试验，王凯也已经对土地产生了眷恋。
覆盖蔬菜种植链，机器人研发多点开花
在白菜收割机的一旁，是一台块头偏大的履带式机器人，看似粗犷健壮的多传感导航智能精量播种机器人干的却是非常精细的活，白菜收割机将要收割的大白菜便是由它播种的。
“不像玉米、小麦等大颗粒种子的播种，蔬菜种子个头小、重量轻，想要实现机械化播种一直比较难，现有的机械播种方式通常是把种子包在纸带或编到绳里再一起播种，但这台播种机器人通过气吸的方式实现精准播种，不重播、不漏播，准确率能达到95%以上，而且它还不需要有人在上边驾驶。”李衍军是这个播种机器人的主要负责人，除了这个用于大田蔬菜播种的机器人，他的蔬菜穴盘育苗播种机也已经在开发第三代了。
“潍坊是个蔬菜种植大市，由于蔬菜生产过程的不确定性，蔬菜种类种植、收获等的机械化程度一直不高，我们希望用我们的科研更好的服务于地方产业的发展。”从读博士时就开始从事果蔬采摘机器人的研究，宋健对果蔬生产的难点痛点如数家珍。
如今，团队研发的农业机器人几乎覆盖了果蔬生产产业链的各个环节，在这些农业机器人中，果蔬采摘机器人因为长着灵巧的机械手臂格外显眼。“现在苹果采摘准确率已经很高，经过算法以及执行元件的调整，也可用于西红柿等的采摘。”宋健说。
作为团队成员之一，白阳主导的嫁接机器人目前也已经进行了多代改良。“在贴接法嫁接方面，成功率能达到95%以上，现在努力的方向是进一步提高效率和降低制造成本。”白阳说。
实验脚步走到了内蒙古大草原
在一众农业机器人中，一台全身迷彩、高高扬起头颅的机器人在颜值上拔得了头筹。这台机器人是宋健主导研发的“草地生物多样性监测机器人”，三年来多次在内蒙古大草原展示身手，本领比颜值更高。
“传统的草地生物多样性地面调查和监测工作量大，耗时耗力，这台机器人就是我们与生态环境部卫星环境应用中心联合研发，专门用于草原生物多样性巡检的。”宋健介绍，在不大的机器人上，安装了视频相机、高光谱及激光三维扫描仪以及各种传感器，可以自主导航，实现对草地植物物种、高度、生物量等参数的实时监测。
“机器人性能已经比较成熟，很快要进入产业化应用了。”宋健说。
在实验室或车间里，博士们的工作格外忙碌，他们扎根在土地上，也在努力把他们的机器人“种”在土地上。
如今已是收获的季节，在机器人的研发方面，团队也在陆续收获着努力的果实。聚焦农业机械化和农机装备产业的转型升级，他们开发的各种机器人也只是潍坊学院智能农业装备与机器人博士团队成果的一个方面。近年来。他们先后承担了国家级、省级等各类纵横项目80余项，获各类奖励20余项，发表论文100余篇，获批发明专利70余项。