編前語：當“無人機”“機器人”首次被寫入中央一號文件，當農業新質生產力在田間拔節生長，當數字技術從概念走進現實……鄉村發展正迎來全新氣象。

為深入貫徹2026年中央一號文件精神，落實數字鄉村建設、農業新質生產力發展要求，新華網開展“數智潤鄉村”全媒體作品征集活動，以城市科技力反哺鄉村振興，用鏡頭與文字記錄鄉土巨變，誠邀全社會共同見證、書寫與傳播中國鄉村的數智化美好圖景。

隨著現代信息技術、生物技術等創新應用，人工智能在農業育種、現代種養等領域落地應用，從靠經驗種地，到靠算法增效，農業科技創新，正加速從實驗室走向田間地頭。

陜西是果業大省，僅蘋果產量就占全國約四分之一，因大量果園分布在丘陵、溝壑地帶，大型機械無法進入，人工成本居高不下。一位擁有8畝果園的果農算了一筆賬：他家果園年產果4萬斤，每到采摘季全家5口人要忙一個多月，雇人采摘的話，人工費要占到賣果收入的近3成，遇上刮風下雨更是犯愁。長期以來，水果采摘主要依靠人工完成，受作物特性和環境影響，效率低、成本高、招工難，成為制約果業發展的突出瓶頸。

面對這一產業痛點，西北農林科技大學機械與電子工程學院楊福增教授團隊自主研發“雙胞胎”蘋果采摘機器人（以下簡稱 “雙胞胎”機器人）。設備由一大一小兩個半人形機器人組成，共用履帶式底座。高個子“大娃”負責1.5米以上高處蘋果的采摘，低個子“小娃”負責低處蘋果的采摘，“兄弟倆”默契配合，實現蘋果采摘全樹覆蓋。

這一設計的核心理念在于“仿生協同”——模仿人工采摘中不同身高、不同分工的作業模式，通過雙臂配置的差異化實現優勢互補。“大娃”的機械臂關節更多、更靈活，可繞過枝葉障礙以多角度、多姿態完成采摘；“小娃”的直方形工業機械臂則作業空間更廣、速度更快。

“雙胞胎”機器人的關鍵技術在于安裝在其頭部和機械臂上的視覺系統。這套系統如同機器人的“眼睛”，能精準掃描果樹形狀、果子的色澤和大小，并即時將信息傳輸給機器人的“大腦”。

機器人“大腦”根據算法進行識別分析，不僅能區分蘋果樹、枝條和蘋果，還能篩選出被病蟲害腐蝕的壞果，最終確定果相好的蘋果，再對機械臂下達采摘指令。這一“精準識別—智能篩選—柔性采摘”的技術鏈條，實現了從“一把抓”到“精挑細選”的跨越。

據團隊介紹，目前“雙胞胎”機器人平均7.5秒即可完成一個單果采摘。待投入使用后，預計一小時可采摘蘋果約800個。為適應實際果園的復雜環境，科研團隊在模擬丘陵地形上反復測試，已取得最大爬坡角度15度的數據，并持續挑戰其跨越溝坎的能力。此外，科研人員邀請有多年經驗的果農在實驗現場摘果，通過動作捕捉系統采集手勢、力度、運動軌跡等數據，進一步優化機器人采摘爪的動作。

“雙胞胎”機器人的應用不止于單一設備的突破，在陜西500多畝果園的模擬演示中，一幅立體的無人果園圖景已然展開：地面上巡檢機器人來回穿梭，檢查病蟲害、監測采收進度；兩臺轉運機器人與采摘機器人密切配合，及時轉運果實；無人機低空飛行，通過遙感相機掃描地面狀況……

目前，陜西正加快推廣智能育種、數字孿生果園、丘陵山區專用智能裝備，通過全鏈條大數據管控、綠色低碳生產等新技術，擴大智慧果園覆蓋面積。2024年9月，我國首個蘋果全程機械化試驗站——延安蘋果全程機械化試驗站在黃陵揭牌，由楊福增教授團隊規劃設計，果園機器人正逐步覆蓋犁地、除草、噴藥、套袋、采摘等全流程。2025年10月，“雙胞胎”機器人已在延安市黃陵縣完成了首次實地演示，展現了未來果園的無限可能。

從“靠天吃飯”到“知天而作”，隨著技術的持續迭代和應用的不斷拓展，中國農業智能裝備成果將惠及更多果農和更廣闊的鄉村大地，為農業現代化注入源源不斷的科技動能。

作者：陳重成 張渝民

拍攝：陳重成 崔本輝

素材來源：西北農林科技大學