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“WIC奖”展播七:无人驾驶新概念智能农机

导读:为进一步加快推动人工智能和制造业的融合发展,在第六届世界智能大会筹备期间,世界智能大会组委会首次与中国新一代人工智能发展战略研究院、天津市智能科技产业专家咨询委员会合作开展“WIC智能科技创新应用优秀案例”评选活动。
本届评选面向“智能制造”方向,围绕关键技术及核心基础部件、智能化装备和制造过程智能化技术与系统(数字化工厂车间)三大领域,面向全国征集到186个案例,覆盖全国21个省(直辖市),分布在27个行业。评选活动遵循公平、公正、客观、权威的原则,由30位智能科技领域中外知名专家组成评审委员会,从创新性和独特性、应用价值与实效性、实施难度与复杂性、市场影响与推广性等维度对申报案例进行评审,最终评选出10个优秀案例。我们将在未来一段时间通过官网、官微等平台陆续展播优秀案例,推动创新应用案例的推广和普及,进一步带动人工智能和实体经济的深度融合。


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本期案例概述

本期为大家带来十大优秀案例之一、智能化装备领域入选案例——无人驾驶新概念智能农机,核心技术关键词为无人驾驶、人工智能、农业机器人。
无人驾驶新概念智能农机由北京中科原动力科技有限公司研发,定位于用人工智能和自动驾驶技术赋能农机,使其具备全昼夜无人化精准作业能力,使农机作业更安全、更精准、更经济、更高效。产品已达到L4级世界领先的智能化等级,并实现了商业化、规模化应用。应用场景覆盖耕整地、播种、中耕植保、收获、秸秆还田等大田作业全过程,可适配二十余种不同农具;大幅减少作业人员数量,实现一人对多机管理,补充“老机手”缺口;可承受连续、高强度、长时间作业,解决有限时间窗口内大强度作业问题。
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本期案例详解

一、智能农机研发创新,赋能“耕、种、管、收”全场景
当前国内无人农机刚刚起步,大多还处在L1级自动导航水平。产品集中在“能走直线”阶段,离不开熟练的驾驶员。国外L4级无人农机已有样机落地,刚开始商业化使用。我国农机市场现阶段关键核心技术创新能力不强,尤其是大功率拖拉机上使用的液压元件、智能操作系统、CVT等均存在进口依赖。
中科原动力聚焦农机智能自主无人系统技术方向,围绕作物“耕、种、管、收”各场景,研究复杂农田环境下的场景感知、农机作业智能决策与协同控制等关键技术,研制北斗无人驾驶新概念智能农机,包括执行机构机电液一体化设计、农机具协同控制、系统核心架构及功能模块开发。
国内现存大量具有“走直线”功能的LI级别自动导航产品,大多基于卫星导航的巡线控制和线控转向,需要驾驶员控制油门、离合、制动、档位以及操控农具,且会经常出现卫星定位信号不稳定等情况,造成无法连续作业。无人驾驶新概念智能农机在北斗卫星组合导航的基础上,结合激光/视觉SLAM技术,达到了国际领先的L4级水平,使全流程无人作业更稳定、精准、高效。通过精准苗垄识别、作物杂草区分、障碍物检测与识别等技术,可以大幅提高作业效率,保证作业安全。
无人驾驶新概念智能农机产品覆盖80-150马力段拖拉机,符合国四排放标准,配置了360°融合感知系统和北斗全无人驾驶系统,同时支持5G通信技术,支持全自主无人驾驶、近场遥控驾驶和远程遥控驾驶等多种驾驶模式。产品全覆盖无盲区传感器群,精准可靠的农田环境感知算法,可自动生成全地形最优作业轨迹,搭载智能决策控制算法,可实现作业轨迹跟踪、自主调头、安全避障和农机具协同操控等功能,完成耕、种、管、收全流程无人化作业。
整体来看,无人驾驶新概念智能农机具有以下特性:
1.无驾舱新概念流线车身设计,减轻重量和油耗,降低成本;
2.集成北斗RTK差分定位系统,配合4G/5G通信技术,实现±2.5cm的高精度定位;
3.自动生成全地形最优作业轨迹,智能决策控制算法,实现轨迹跟踪、自动调头和安全避障;
4.360°全覆盖无盲区传感器群,精准可靠农田环境感知算法,可实现全昼夜无人耕、种、管、收作业;
5.液压机械无级变速器,传动比在0-4之间连续可调,配合分时四驱系统,传动效率高,无换挡冲击;
6.150马力国四自主柴油发动机,扭矩储备≥35%、低温启动性好、油耗省、振噪低;
7.集成多通道工业级遥控器,实现人机共驾多种工作模式。

“WIC奖”展播七:无人驾驶新概念智能农机-1.jpg

图:中科原动力无人作业智能农机在东北开展春耕耙地作业


“WIC奖”展播七:无人驾驶新概念智能农机-2.jpg

图:中科原动力无人作业智能农机在东北开展无人播种作业

二、实现规模化应用,经济与社会效益明显
无人驾驶新概念智能农机已经应用于北大荒集团、中粮集团以及多家现代农机合作社等单位的农机上,截至目前,中科原动力系列产品已在黑龙江、吉林、河北、北京、广西等地区的实际生产中,累计无人标准化作业面积超10万亩,获得北大荒集团、中粮等十余家标杆客户认可,并与多家农业公司以及超大型农场签署战略合作协议。产品参与的蔬菜规模化生产人机智能协作技术入选“农业农村部十大引领性技术”,被央视等主流媒体广泛报道,产生了很好的经济与社会效益。
三、顺应农业科技现代化趋势,走在智慧农业前列
农业无人化、生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化是农业科技现代化的必然趋势。国际相关机构的预测数据称,2025年,智慧农业全球市值可达近七百亿美元,且年复合增长率为两位数。伴随着国内农机产业调整升级进程加快,品质过硬、智能高效、性价比高的品牌将优势明显。
无人驾驶新概念智能农机不仅能大大提高耕种作业质量和工作效率,而且作业质量精度高,可以最大限度地提高土地、种子、化肥的利用率,解决了传统人工耕田所带来的平整度不一的难题。该产品与传统农耕相比,不仅延长了耕作时间,还提高了农耕生产的精准性和时效性,对缓解我国农业生产劳动力紧缺、成本高、效率低的难题,缩小与发达国家在农机智能化领域的差距具有重大意义,具有巨大的市场前景和社会价值。
来源:世界智能大会组委会秘书处
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河源快印通印刷 2022-12-5 11:38:47 来自手机 显示全部楼层
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绕指 2022-12-5 17:44:48 显示全部楼层
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