在推进农业现代化的进程中,效率提升始终绕不开一个现实问题:谁来干活、怎么干活。随着农村劳动力结构性变化加剧,果蔬采摘等劳动密集型环节用工紧张、成本上升已成为普遍现象,传统依赖人工经验的生产方式面临可持续性挑战。如何以科技手段重塑农业生产过程,成为智慧农业发展的核心命题。
青岛城市学院智农未来团队将研究视角聚焦在果园采摘这一“最难被自动化”的环节,尝试通过智能装备与数字技术协同介入生产流程,探索一条从现实需求出发、面向实际场景落地的智慧农业路径。
【从“用工压力”出发,直面农业生产瓶颈】
苹果采摘作业时间集中、劳动强度大、操作看似简单却高度依赖经验。近年来,采摘季“招工难、用工贵”问题在多地反复出现,直接推高生产成本,也增加农业经营的不确定性。
智农未来团队并未简单追求“机器代人”,而是将问题拆解为基础技术挑战:在自然光照和枝叶遮挡条件下如何稳定识别果实?如何判断成熟度并进行三维空间定位?如何在保证效率的同时降低采摘损伤?围绕这些来自一线的具体问题,团队形成了系统化的技术解决思路。
【面向真实场景,让智能装备“适应农业”】
不同于工业生产的标准化环境,果园高度非结构化,光照变化、枝叶遮挡、果实分布不均,使自动化采摘长期停留在试验阶段。针对这一现实,团队研发的AI采摘机器人强调“适应环境”而非“改造环境”。
通过多模态环境感知与轻量化智能识别算法,采摘系统可在自然条件下完成果实目标识别、成熟度判断和三维定位,并结合柔性仿生采摘结构,实现稳定、低损伤作业。这一技术路径使智能装备具备走出实验室、连续作业的可能。
【从单一设备到系统协同,重构采摘作业方式】
智能采摘机器人解决“怎么摘”的问题,而智慧农场APP则回答“如何组织采摘”的问题。作为管理与调度中枢,APP与采摘机器人及农业物联网设备协同运行,实现任务统一调度、过程状态实时监控和农事数据集中管理。
通过“端侧感知—边缘调度—云端分析”的架构,采摘作业从依赖人工经验转向数据驱动计划执行和动态优化。系统化协同让采摘成为可规划、稳定执行、持续优化的标准化环节。
【青年团队实践,映射农业现代化路径】
智农未来团队的探索不追求概念领先,而强调技术在真实农业场景的适配性、稳定性与可推广性。从智能装备到数字平台,从单点技术到系统运行,其实践体现了当前智慧农业发展的现实取向:重场景、重系统、重落地。
相关领域专家认为,该项目以系统协同为核心的技术探索,为缓解农业用工压力、提升生产效率提供了有益参考,也展现了青年科技力量服务农业现代化的积极作为。
当智能装备真正走进果园,改变的不只是采摘方式,也为农业生产方式转型提供了新的可能。

图为智农未来团队调研合照。 宋佳豪 供图