让小型水果采摘更加智能高效

　　本届“双创”活动周上，来自河北农业大学现代科技学院小果农缘创新团队的小型水果智能采摘机颇受关注。今年7月，该创新团队的“小果农缘——小型水果智能采摘助力果业振兴”项目，在第九届“创青春”中国青年创新创业大赛（乡村振兴专项）中获得创新组银奖。

　　小小的采摘，大大的需求。采摘是水果生产链条中最耗时、最费力的环节。当前，农业劳动力向其他产业转移，人口老龄化加剧，都使得人工成本问题日益突出。为了让果农早日从繁重的体力劳动中解放出来，小果农缘创新团队不断进行着探索。

　　“小型水果采摘存在单体数量多，采摘效率低，智能化水平低，辅助登高采摘存在危险等诸多问题。”江东博是小果农缘创新团队成员，从2019年就读河北农业大学开始，他就对小型水果采摘技术的研究产生了浓厚兴趣。

　　当时，创新团队的小型水果智能采摘机已经初步成型，但其功能仅限于冬枣的采摘。在学校创业启蒙老师张维、技术专家孔德刚、创新创业专家周燕的带领和指导下，江东博和团队成员一道，结合专业知识和互联网、物联网等新技术，进一步丰富和完善采摘机功能，开启了他们的大学生创新创业之路。

　　大部分小型水果皮薄肉厚易磕碰，一些果园果树枝繁叶茂、果农视线受阻无法快速找到采摘机，机器采摘难以分离果实和枝叶，果实往往需要分级处理……面对一系列难题，针对各类果树的结构特性，江东博和创新团队成员不断探索尝试，终于使采摘机迭代为一种集采摘、收集、枝叶分离、输送、分级及导航定位于一体的多功能智能无损采收装置。

　　机器进行采摘，主要有三个难点：需要在枝叶的遮挡下准确定位果实的位置，识别出哪些果实是成熟可以采摘的，再以不碰坏果实的方式摘下水果。江东博介绍，最初的小型水果智能采摘机使用梳齿采集爪实现冬枣采摘。在此基础上，团队成员改进采集爪性能，应用了仿人手的采摘爪，并增加了伸缩杆和采集垫，把采摘范围扩展到了杏、李子、山楂、草莓、圣女果等小型水果。

　　“经过大量实验，我们配备了海绵、橡胶等材质的采集垫，可以在最大程度上保护果皮。”江东博说，利用V形布置的两组橡胶对辊达到枝叶分离目的；分层布置的圆带输送实现分级要求；GPS定位系统可以更好地让果农找到距离最近的采摘机。团队通过配置智能设备对采摘难题各个击破。

　　“采摘机还搭载了微型计数称重装置，可以对水果进行实时数量统计和重量称取。”江东博介绍，相比传统采摘，采摘机的筛选功能避免了采摘完毕后集中称取分级的繁琐程序，提高了采摘效率。在实际操作层面，采摘机采用了机械式过载保护装置，能够断开采摘爪与电机之间的传动，解决由于人为操作不当引起的卡枝现象。经实践评估，采摘机的采摘效率较人工采摘提升了4—8倍。

　　业内人士认为，我国是小型水果生产大国，产量和种类居世界前列。河北小型水果种类繁多，年产量大，整体采摘期较长，小型水果智能采摘机具有广阔应用前景。

　　近几年，小果农缘创新团队依托河北农业大学太行山驿站进行项目推广，已经在保定、邢台、衡水等地进行了实际应用，并与多家公司签订采摘机代生产合同。“今后，创新团队将继续深入研发，争取在识别果实成熟度方面实现突破，使采摘机的功能更加完善，为乡村振兴贡献一份力量。”江东博说。

关键词：农业,丰收