農機大數據采集分析現場
智能果園采摘機器人采摘蘋果
“超級拖拉機I號”
“龍耕II號”農業機器人
1958年，新中國第一臺拖拉機在一拖下線，標志著“耕地不用牛”時代的開始，這背后自力更生的創新精神為人稱道；60余年后，由河南省智能農機創新中心(以下簡稱省農機創新中心)自主研發的國內首款純電動無人拖拉機——“超級拖拉機I號”近日在我市伊濱區下地試驗，讓“耕地不用人”成為可能，這背后的兼容并包、博采眾長的協同創新模式更值得借鑒。
黨的十九大報告提出，建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系。
作為全省首個制造業創新中心，中國一拖牽頭組建的省農機創新中心匯聚中科院、清華大學、中聯重機等優質創新資源，打破制約創新體制的藩籬，在協同創新中邁向更高層次的自主創新，打造中國農機協同創新的“洛陽樣本”。
1 “搶跑”搞創新，“超級拖拉機”緊抓發展機遇
日前，在省農機創新中心，剛剛從試驗田歸來的“超級拖拉機I號”靜靜地停在地下一層。設計室內，電腦屏幕上“超級拖拉機I號”設計線條縱橫交錯，技術人員正在對無人化操作系統進行優化改進。
作為國內首款無駕駛室的純電動拖拉機，“超級拖拉機I號”由“大腦”——無人駕駛系統、智能控制系統，“心臟”——動力鋰電池系統、中置電機及驅動系統，“耳朵”——智能網聯系統等組成。整機重量達1.6噸，可保證4小時滿負荷工作，功率達50馬力，相當于能將約3.7噸重物每秒提升1米。
高顏值、高性能的“超級拖拉機I號”，一誕生即獲得高度關注。
去年10月，在被譽為“亞洲第一、世界知名”的中國國際農業機械展覽會上，“超級拖拉機I號”驚艷亮相，獲得美、英、法、德、意等國農機同行專家的關注。在交流中，日本一家世界知名農機企業社長稱贊其是整個展廳最特別、最具創新性的展品。
據了解，在世界范圍內，無人電動拖拉機研發者寥寥，省農機創新中心為何率先“搶跑”？
該中心研發中心主任王鵬介紹，隨著人口老齡化加劇和農業人口減少，農機行業必將經歷“機器換人”的過程。無人駕駛農機可24小時不間斷作業，提高了農機的使用率，作業偏差小，提高了土地、種子、化肥的利用率。此外，電動農機更加節能、環保，符合綠色發展大趨勢。
“除了鋰電池，‘超級拖拉機I號’還考慮使用氫能源電池。電池成本高確實是推廣的障礙，但這只是暫時的。”王鵬說，隨著新能源汽車向規模化應用發展，電池成本越來越低、性價比越來越高，電動農機大規模應用的“風口”遲早會到來。搶先布局無人電動拖拉機技術，未雨綢繆、厚積薄發，才能在“風口”到來時先人一步。
據介紹，該中心還將研發“超級拖拉機Ⅱ號”，其輪胎直徑超過2米，功率將達到前所未有的500馬力，相當于“超級拖拉機I號”的10倍，將為中國農機創新邁向世界先進水平做技術儲備。
2 “合伙”創新、各取所長，催生技術“混血兒”
“超級拖拉機I號”的誕生，正是博采眾長和創新的結果。
制造業創新中心建設工程，位居“中國制造2025”五大工程之首。2017年，經過省科技廳等4部門認定，由中國一拖牽頭，中科院計算所洛陽分所、清華高端裝備院洛陽基地、中聯重機、洛陽中科龍網公司等單位聯合發起的省智能農機創新中心成立，這也是我省首個制造業創新中心。
在組建過程中，各成員單位打破了組織機構的藩籬，共同成立了洛陽智能農業裝備研究院有限公司，并邀請趙春江、陳學庚、雒建斌、李國杰4名院士加盟專家委員會。
在研發中，成員單位間“合伙”創新、各取所長：中國一拖提供拖拉機車架、換擋等技術和應用場景數據，中科院負責智能化、無人化集成創新，清華高端裝備院洛陽基地提供農業無人機、新材料技術等。
張玉成，中科院計算所高級工程師、洛陽分所智能車輛研究中心主任。省農機創新中心成立后，他每周都要從北京趕到該中心，和中國一拖等單位的技術人員對接，推進“超級拖拉機I號”通信、傳感設備的研發。“我現在幾乎是一名‘新洛陽人’。”張玉成笑言。
如今，在該中心70余名員工中，來自國內外知名高校、企業的高級人才占10%，碩士及以上學歷人才占30%。除來自農機行業的技術骨干外，更多的是像張玉成這樣的農機行業“新面孔”。
“面向未來的新一代農機，不僅在于機械設備上的升級，更在于通信、計算技術的顛覆式應用。可以說，‘超級拖拉機I號’凝聚多個單位的集體智慧，是不折不扣的技術‘混血兒’。”洛陽智能農業裝備研究院有限公司常務副總經理王云飛說。
3 從“獨舞”到“群舞”，無人農機描繪美好農業前景
“超級拖拉機I號”，不是中國一拖在農機無人化方面的第一次嘗試。
前不久，中國一拖集團黨委書記助理田鵬在北京收到了一份厚禮。在央視一套“智見未來2018《機智過人》先鋒盛典”上，去年曾驚艷亮相央視《機智過人》節目的中國一拖無人拖拉機從29個項目中脫穎而出，獲得“開拓創新獎”。
早在2016年，中國一拖曾發布我國首臺真正意義上的無人駕駛拖拉機LF954-C，實現了自動路徑規劃及導航、農具自動控制、障礙物主動避讓和遠程控制等功能。
廣袤的田野上空無一人，數臺銀色無人駕駛拖拉機正在犁地，彼此間協調有序，時不時躲過機井，到了地頭平穩掉頭轉彎……這是“超級拖拉機I號”未來的應用場景。如今，不滿足于無人化單機作業，省農機創新中心正向著新的目標挺進——無人集群化作業！
王鵬介紹，在新疆、內蒙古等地的大型農場，數千畝農田收獲、耕種窗口期可能只有短短幾天，唯有依靠拖拉機的集群作業。
如果說單機作業是“獨舞”，那么“超級拖拉機I號”集群化作業就是“群舞”，考驗著各個“舞者”之間的動作協調性。
“不僅要實現車和服務器之間無線通信，還要保證車與車之間通信穩定可靠，這樣才能實現協調、安全和高效。”王鵬說，按照計劃，今年年底前該中心將實現“超級拖拉機I號”小批量生產，實現集群化作業研發新突破。
4 從“第一”走向更多“第一”，協同創新催生“化學反應”
搭載攝像頭的橘紅色機器人揮舞著機械臂，對蘋果進行坐標識別和定位，并依次用吸管吸住每一顆蘋果……這是記者在該中心展廳看到的智能果園采摘機器人操作的情景。
時下，記者在該中心看到的，不僅是“超級拖拉機I號”這樣的“大家伙”，還有“龍耕”系列農業機器人、果園采摘機器人等新概念產品，該中心協同創新模式正催生全面的“化學反應”。
特別值得一提的是，該中心已研發出國內首款智能農機定制芯片——“神農I號”芯片，以及被喻為拖拉機“安卓系統”的“珊瑚”操作系統等。
“芯片、操作系統研發技術門檻高、投資大。省農機創新中心成立后，我們‘一家人不說兩家話’，中科院計算所高端人才和技術成果得以和中國一拖農機技術融合，成功打破‘懂芯片的不懂農業、懂農業的不懂芯片’的制約創新的藩籬。”說起芯片研發的成功，張玉成滿是感慨。
目前，我國農機芯片和操作系統仍由進口產品壟斷。去年，“神農I號”芯片首片下線，“珊瑚”操作系統成功開發，正加速攻克中國農機自主創新體系最后的“壁壘”。
作為協同創新的載體，未來該中心將組建智能農機產業技術創新戰略聯盟，廣泛吸納國內外優質企業、高校、科研機構等，握指成拳、形成合力，全力申建國家級制造業創新中心，構建中國自主可控的第三代農機創新體系。
兼容并包、博采眾長，洛陽農機產業正加速搶占中國乃至世界創新前沿陣地，挺起“中國農機”創新脊梁！
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