【“晋农破壁记”系列报道】

“晋字号”机器人奔驰沃野

7月28日,山西大同云州区黄花种植基地,一台搭载双臂的机器人正穿梭在黄花田间,智能识别、精准定位、无损采摘,一簇簇黄花被轻轻摘下。这是太原科技大学与山西农谷现代农业装备科技有限公司联合研制的黄花菜智能采摘机器人,它的田间首秀,填补了国内外该类装备的空白。

这是山西因地制宜研发特色农业智能装备的生动缩影。2025年11月,《山西省智慧农业行动计划(2026—2030年)》出台,划定杂粮、设施果蔬、林果、畜禽四大机器人攻关赛道,配套大数据底座、无人农场试点、省级产业技术体系三大支撑抓手。2026年7月,山西省农业农村厅与省工信厅联合启动农业领域机器人典型应用场景遴选工作,面向种植、养殖、农产品初加工三大领域征集可复制推广的标杆场景。

政策引领下,一批“晋字号”农业机器人正加速从实验室走向田间。


破土 播种与田间管理的“无人化”

山西七成耕地为丘陵山地,地块零散、坡地广布。适配平原的常规农机常常“水土不服”,山西人选择了一条“以机适地”的路。

在永和、阳高、寿阳、襄垣、五台等丘陵山区县,一台名为“大地智牛”的丘陵山区智能覆膜播种机器人正在坡地上稳健行进。这是山西农业大学(省农科院)高粱研究所农用机器人专项研发团队与山西艾格机器人技术有限公司联合攻关的成果。它集成施肥、覆膜、铺设滴灌带、播种、覆土五道工序,可在20度坡地稳定作业,作业速度达0.7米/秒至1.1米/秒,成功填补了国内丘陵山区覆膜播种作业智能农机的空白。山西农业大学研究员白文斌带着这台机器深入田间地头,累计完成2000余亩作业验证,实测出苗率超90%,膜孔错位率低于5%,作业效率提升65%,亩均作业成本仅10元,单机最长连续作业可达19天,有效缓解了丘陵山区用工短缺、农机适配不足的难题。

在五台县的覆膜玉米实验田里,机器人正在执行“一机贯穿全苗态”的任务。五台县城园丰农机制造有限公司研发的这款覆膜玉米智能除草机器人,集成全地形移动平台、多模态感知组件和仿生物理除草机构,能自主识别玉米苗株、杂草、地膜和障碍物,规划行间及地头转向路径。它可在苗期至成熟期根据作物高度和冠层变化切换底盘、传感器及执行机构参数,同步完成物理除草与土壤浅松,并记录作业轨迹、面积、识别结果和设备状态。它不是简单的“除草机”,而是一台会思考、会适应的田间管家。

采收 指尖上的“毫米级”革命

采摘是农业机器人中技术难度最高的环节之一,山西正在多个品类上实现突破。

黄花菜采摘长期依赖人工,根本原因在于技术难度极大:花蕾目标小且与叶片色差微弱,密集丛生相互遮挡,花柄连接处极脆弱。太原科技大学机械工程学院副院长张延军带领团队,依托国际领先的并联机器人技术,采用双机器人协同作业;视觉系统利用高感光相机与多光谱融合增强方法,解决了弱色差小目标识别难题;末端执行器采用力位混合控制技术,实现无损采摘;动力系统基于光伏与锂电池协同供电,满足全天候作业需求。它的问世,让困扰黄花产业多年的采收难题看到了破解的希望。

在曲沃县“智慧菜谷”的第六代智能日光温室里,一台履带式自主导航采摘机器人正穿梭其间,它融合RGB、深度与红外多模态视觉,实现小番茄与黄瓜的精准识别定位与机械臂柔性低损采摘。这是山西沃勃农业发展有限公司引进的采摘机器人,在曲沃基地累计运行超200小时,采摘成功率超过90%,损伤率不超过5%,定位误差小于1.5厘米,单果采摘用时不到12秒。一台机器人可替代2至3名采摘工,单棚年节约人力成本1.6万元以上。曲沃县智慧菜谷发展服务中心负责人介绍:“与传统温室相比,新型温室棚内土地利用率可提升35%,作物产量可提高15%左右,配上智慧采摘设备,省工又省心。”

守护 养殖与植保的“全天候哨兵”

在长子县三石蔬菜园区的18座高标准大棚内,两台智能喷洒机器人正在执行植保任务。它们依靠多光谱感知动态调节药液用量,根据蔬菜品类、生长周期及病虫害防控标准调节施药参数。一台设备替代6名植保工人,农药利用率提升35%,雾化药液全方位覆盖叶面、根茎及枝叶缝隙。园区运营方负责人表示,明年计划新建15座大棚,引进更多智能化设备。

在太原工业学院张苏楠团队的试验羊舍里,一台轮式健康巡检机器人正沿着狭窄走道自主巡航。巡检过程中,它通过热成像采集图像,精准识别采食状态下的羊头部区域,实现体温异常羊只的智能识别与实时报警,同步监测舍内温湿度、氨气等环境参数。这套系统可降低20%以上的巡检人力成本,提升疾病早期预警能力。山西农芯硅谷科技有限公司研发的畜牧巡检机器人,同样能在羊舍7×24小时监测体温、体重、身份信息、采食状态与健康情况,连同环境数据一并上传云端。

据山西省工信厅和省农业农村厅统计,截至2025年底,全省拥有玉米收获机35544台,农业航空器3467架,农用航空器作业面积达635.27千公顷;全省农机总动力1953万千瓦。山西省农业农村厅相关负责人表示,下一步将持续强化政策扶持,围绕丘陵山地机械化、设施农业智能化、特色作物采收自动化等关键场景持续发力,推动更多农业机器人走出实验室、走进田间厂房。

从播种到采收,从管护到加工,从大田到设施,山西正以研用并进的方式,让更多“新农具”在黄土地上扎下根来。


报捷有话说

田间来了“新农具”

“大地智牛”填补了国内丘陵山区覆膜播种装备空白,黄花菜智能采摘机器人投入大田实操,西红柿采摘机器人实测效果显著,畜牧巡检机器人全天候守护羊舍……从播种到收获,从采摘到养殖,从大田到设施,一批“晋字号”农业机器人正在加速从实验室走向田间,在黄土地上大显身手。

何以“机器人”能在山西遍地开花? 这背后有顶层设计的持续加码,《山西省智慧农业行动计划(2026—2030年)》划定杂粮、设施果蔬、林果、畜禽四大攻关赛道;每年省级财政安排2300余万元资金,联动实施90余项农机推广项目;全省57个智慧农机社会化服务中心星罗棋布。有产学研的深度联动,山西农业大学、太原科技大学、太原工业学院等高校与“晋创谷·农高区”及科技企业构建起“高校研发+农高区承载+企业转化”的协同创新模式。更有“以机适地”的山西智慧。山西七成耕地为丘陵山地,地块零散、坡地广布,我们没有让土地迁就机器,而是让机器读懂这片黄土地。“大地智牛”可在20度坡地稳定作业;西红柿采摘机器人臂体减重30%至50%,适配大棚窄垄环境。因地制宜、以机适地,这正是山西农业机器人研发的核心逻辑。

成绩令人振奋,但要让农业机器人真正“扎根”土地,还有不短的路要走。在“适地”上下功夫。坚持“以机适地”,研发“小而精、特而优”的适配机型,让机器人适应坡地、窄垄、泥泞等复杂环境,做到“下得去、用得上、效果好”。在“降本”上想办法。完善农机购置补贴、作业补贴等政策工具箱,大力发展社会化服务和共享租赁模式,让先进装备惠及更多中小农户,破解“好用但用不起”的难题。在“育人”上做文章。建立覆盖全省的培训体系,培养一批懂技术、会操作、善维护的“新农人”,让农民从“不会用、不敢用”转变为“主动用、善于用”。在“迭代”上求突破。拓展典型应用场景,在真实作业中积累数据、发现问题、持续改进,推动机器人在稳定性、耐用性、智能化水平上不断跃升。

当前,山西省工信厅与农业农村厅已联合启动农业机器人典型应用场景遴选,面向种植、养殖、农产品初加工三大领域征集可复制推广的示范场景。可以预见,随着政策红利持续释放、创新动能加速集聚,将有更多“新农具”走进田间厂房,为丘陵山区农业现代化和乡村全面振兴贡献“山西方案”。

科技兴农,农机先行。当智能装备与黄土高原深度耦合,丰收的图景必将更加绚烂,乡村振兴的步履必将更加坚实。

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