小果農緣創新團隊：
讓小型水果采摘更加智能高效
(資料圖片僅供參考)
本屆“雙創”活動周上，來自河北農業大學現代科技學院小果農緣創新團隊的小型水果智能采摘機頗受關注。今年7月，該創新團隊的“小果農緣——小型水果智能采摘助力果業振興”項目，在第九屆“創青春”中國青年創新創業大賽（鄉村振興專項）中獲得創新組銀獎。
小小的采摘，大大的需求。采摘是水果生產鏈條中最耗時、最費力的環節。當前，農業勞動力向其他產業轉移，人口老齡化加劇，都使得人工成本問題日益突出。為了讓果農早日從繁重的體力勞動中解放出來，小果農緣創新團隊不斷進行著探索。
“小型水果采摘存在單體數量多，采摘效率低，智能化水平低，輔助登高采摘存在危險等諸多問題。”江東博是小果農緣創新團隊成員，從2019年就讀河北農業大學開始，他就對小型水果采摘技術的研究產生了濃厚興趣。
當時，創新團隊的小型水果智能采摘機已經初步成型，但其功能僅限于冬棗的采摘。在學校創業啟蒙老師張維、技術專家孔德剛、創新創業專家周燕的帶領和指導下，江東博和團隊成員一道，結合專業知識和互聯網、物聯網等新技術，進一步豐富和完善采摘機功能，開啟了他們的大學生創新創業之路。
大部分小型水果皮薄肉厚易磕碰，一些果園果樹枝繁葉茂、果農視線受阻無法快速找到采摘機，機器采摘難以分離果實和枝葉，果實往往需要分級處理……面對一系列難題，針對各類果樹的結構特性，江東博和創新團隊成員不斷探索嘗試，終于使采摘機迭代為一種集采摘、收集、枝葉分離、輸送、分級及導航定位于一體的多功能智能無損采收裝置。
機器進行采摘，主要有三個難點：需要在枝葉的遮擋下準確定位果實的位置，識別出哪些果實是成熟可以采摘的，再以不碰壞果實的方式摘下水果。江東博介紹，最初的小型水果智能采摘機使用梳齒采集爪實現冬棗采摘。在此基礎上，團隊成員改進采集爪性能，應用了仿人手的采摘爪，并增加了伸縮桿和采集墊，把采摘范圍擴展到了杏、李子、山楂、草莓、圣女果等小型水果。
“經過大量實驗，我們配備了海綿、橡膠等材質的采集墊，可以在最大程度上保護果皮。”江東博說，利用V形布置的兩組橡膠對輥達到枝葉分離目的；分層布置的圓帶輸送實現分級要求；GPS定位系統可以更好地讓果農找到距離最近的采摘機。團隊通過配置智能設備對采摘難題各個擊破。
“采摘機還搭載了微型計數稱重裝置，可以對水果進行實時數量統計和重量稱取。”江東博介紹，相比傳統采摘，采摘機的篩選功能避免了采摘完畢后集中稱取分級的繁瑣程序，提高了采摘效率。在實際操作層面，采摘機采用了機械式過載保護裝置，能夠斷開采摘爪與電機之間的傳動，解決由于人為操作不當引起的卡枝現象。經實踐評估，采摘機的采摘效率較人工采摘提升了4—8倍。
業內人士認為，我國是小型水果生產大國，產量和種類居世界前列。河北小型水果種類繁多，年產量大，整體采摘期較長，小型水果智能采摘機具有廣闊應用前景。
近幾年，小果農緣創新團隊依托河北農業大學太行山驛站進行項目推廣，已經在保定、邢臺、衡水等地進行了實際應用，并與多家公司簽訂采摘機代生產合同。“今后，創新團隊將繼續深入研發，爭取在識別果實成熟度方面實現突破，使采摘機的功能更加完善，為鄉村振興貢獻一份力量。”江東博說。（河北日報記者馬彥銘）
