人工智能领域职工优秀创新成果|水肥墒药一体智能化灌溉机器人

「为持续激发人工智能领域广大职工的创新热情和创造潜能，充分发挥广大职工在加快打造发展新质生产力重要阵地中的作用，在北京市总工会指导下，北京物联网智能技术应用协会特开展人工智能领域职工优秀创新成果征集活动。旨在挖掘一批具有创新性、实用性和推广价值的职工优秀创新成果，搭建人工智能领域职工创新成果交流展示平台，促进成果转化与应用，推动人工智能技术与产业深度融合，提升职工创新能力和产业竞争力，助力北京国际科技创新中心建设。现对最终入选的成果通过多渠道系列展示，并开展产业对接。诚邀各界开展合作交流，详情可咨询北物联李老师（联系电话：13521200337）。」

项目名称：水肥墒药一体智能化灌溉机器人

所属领域：智慧农业

单      位：河北大沃农业科技有限公司

成果完成人：李宝来 王立伟 申 阔 张雪松 鲁志刚 王 秋

　　该款机器人采用基于北斗卫星导航及实时路径运算的无人驾驶辅助系统，实现自主行走，无需单独修建灌水沟渠、地下管路，履带间距可调整，自带给水管路，并在铺放卷收过程中完成施肥、打药、灌溉。通过水肥一体化灌溉方式，严格控制喷水量、施肥量，进行均匀化喷洒，实现少食多餐，灌溉过程可控制、可计量、可监测。对比传统的大水漫灌，能够实现节水50%，节电45%，节省人工90%，因不用预留作业通道，可增加10%的种植面积，则可增加15%的粮食产量。该款机器人更加注重实际应用，主动去解决当前农业生产中灌溉难、成本高、费人工的痛点。

　　（2）机器人依靠北斗高精度定位导航系统和公司自研的自动驾驶系统，实现延预设轨迹在作物垄间自动无人驾驶行走，无需预留作业通道且不伤损秧苗。机器人向田间行驶，边铺设水管边进行精准定量灌溉作业，可同步启动智能施肥系统进行精准施肥，将肥料直接均匀灌溉于作物根部。

　　（3）机器人灌溉时可根据设定的亩均灌溉水量自动调节灌溉行走速度，采用桁架上布置的垂直竖管式洒水器实现均匀定量方式灌溉，灌溉水流成花洒状，减少了地势高低造成的坑洼积水现象，解决了风力对灌溉的影响，在高效节水的同时使灌溉水肥更加均匀的快速渗透到根部土壤。

　　（4）当机器人行驶至地块末端时机器人自动切换至反向行驶，边回收输水管边继续灌溉，使肥料能够从土壤表面渗透到作物根部，减少土壤表面板结，增加透气性，当机器人灌溉到田间地头时，自动停止灌溉并收回桁架，将水管与当前地块出水口分离后移动到下一地块，重复上一动作继续灌溉，直至全部地块灌溉完毕。

　　（5）机器人可通过挂载的打药模块进行农药喷洒作业，真正实现了一机多用、高效作业，解决了滴灌重复投资和导致耕地盐碱化的问题，可大大提高灌溉质量和效率，降低灌溉成本。 

　　农业水肥墒药一体智能灌溉机器人的采用实现了良好的持续性，具有典型示范性和推广价值性，可被成功复制推广到一年两茬种植的河北、河南、山东、天津、北京等适度集约化的粮食作物生产区，应用于土地集约化经营中的自动化灌溉。这是补齐粮食生产全程机械化的重要组成部分，系统的研发推广填补了农业机械化、自动化灌溉的空白，从灌溉技术到灌溉方式都是新的突破。该系统在推广过程中，整体实现了高效水肥一体灌溉，具有提高种植面积、提升地力、改善农业生态环境、保障粮食高产的巨大作用。经过对比分析：比大水漫灌节省50%以上用水，节省45%用电，节省90%人工；比卷盘式喷灌机节省57%用电，节省35%的时间；比滴灌每年可节省180元左右的材料消耗成本；比移动式小喷头立杆喷灌可大大降低倒管的劳动强度以及日后移动管道的维护成本；比地埋式喷灌大大降低一次性工程建设成本及日后维修维护成本，避免改变经营主体或者种植结构后投资失效。同时政府原有投资建设的农田水利工程设施得到了市场化经营管护，保证可持续良好运行，彻底改变水利工程“重建设、轻管护”的局面；机器人系统突破了土地集约化经营无法机械化的瓶颈，填补了粮食生产全面机械化和数字化的空缺，利用最先进的科学技术为粮食安全，提升高标准农田建设水平，并运营维护好高标准农田基础设施。在差异化的运营模式下，在我省乃至我国北方粮食大省，大力实施地下水压采和高效节水型高标准农田项目建设的大背景下，该项目极具示范及推广价值。