编者按:五四薪火相传,青春挺膺担当。值此五四青年节,中国农业大学信息与电气工程学院捷报频传、榜样涌现。2026年度,学院1人荣获“五四青年标兵”及“中国农业大学强农报国青年先锋”称号,1个集体获评“五四青年标兵集体”及“中国农业大学强农报国青年先锋集体”称号。他们以理想为帆、以奋斗为桨,在青春的赛道上奋力奔跑,用实际行动诠释新时代农大学子“强国先强农”的使命担当。

 

本次,我们将目光聚焦于智能果蔬采摘机器人团队——1支由教授领航、青年博士与硕士组成的科研先锋集体,他们以人工智能、机器视觉、柔性控制为刃,破解果蔬采摘“卡脖子”难题,把论文写在祖国大地上,把成果留在农民家。

一、智农先锋:矢志兴农,科技报国

智能果蔬采摘机器人团队依托农业农村部智能农业装备重点实验室、现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室组建。团队由1名指导教授与8名博士研究生为核心,带动近20名硕士研究生共同攻关,是一支跨学科、高学历、年轻化的农业科研突击队。

 

团队紧扣国家乡村振兴战略与农机装备高质量发展需求,聚焦苹果、金银花等特色果蔬的采摘、分级、套袋等关键环节,秉持“创新驱动、技术赋能、产学融合、服务三农”理念,开展核心技术研发、装备创制、成果转化与人才培养一体化工作。自2022年成立以来,承担国家重点研发计划等科研项目10余项,斩获“挑战杯”国赛铜奖、“互联网+”北京赛区二等奖、智慧农业创意大赛特等奖、施普林格·自然“中国新发展奖”等多项荣誉,成为我国智能农业装备领域一支可堪大用、能担重任的青年力量。

二、创新攻坚:突破壁垒,智赋农艺

农业现代化,关键在农业科技现代化。长期以来,我国果蔬产业面临采摘人工成本高、劳动强度大、效率低、损伤率高等痛点。团队直面产业难题,把实验室搬到田间地头,在技术盲区啃硬骨头、闯新路子。

 

团队以苹果全产业链智能装备与金银花高效采摘机器人为两大主攻方向,历经数百次算法训练、上千次田间试验,突破一系列关键核心技术:

1.研发苹果收获与田间分级一体机,实现采摘、分级一体化作业,纺锤形果园采摘成功率达52.5%,分级成功率91.0%;

2.创制智能化金银花采摘机器人,创新识别分类、姿态估计算法与无损采摘执行器,田间采摘成功率≥70%,效率达5秒/朵,有效缓解“用工难、用工贵”困境;

3.首创全流程自动化苹果套袋机器人,基于“双阶段视觉定位+智能路径规划”架构,幼果位姿预测误差小于5毫米,单果套袋周期不足1分钟,填补国内果园自动化套袋装备空白;

4.开发苹果智能田间分级装备,大小检测误差±5mm以内准确率超97.5%,缺陷检测准确率超90%,百亩果园稳定无故障运行超6小时。

近五年,团队在Computers and Electronics in Agriculture、Expert Systems With Applications等国际权威期刊发表SCI论文30余篇,授权国家发明专利5项,主编智慧农业英文专著7部。一项项技术突破,为我国果蔬生产从“靠人力”走向“靠算力”“靠智力”提供坚实支撑。

三、产学融合:扎根大地,服务三农

“论文写在大地上,成果留在农户家。”这是团队始终坚守的科研信条。他们不满足于实验室里的技术突破,更致力于让智能装备走出高校、走进田间、惠及农民,构建“科研—试验—示范—推广”的全链条成果转化体系。

 

团队先后在河北巨鹿、江苏洋河等地建成3个智慧农业科技小院,建立智慧果园示范基地3个,与10余家农业企业、合作社建立长期合作。团队成员常态化驻扎甘肃、新疆、宁夏、广西、海南等果蔬主产区,顶着烈日、迎着风沙,开展设备调试、参数优化、农户培训等,把先进装备和实用技术送到生产一线。

 

从金银花种植基地的高效采摘,到苹果园的自动化分级与套袋,团队研发的装备在多地试验示范,显著降低劳动成本、提升作业质量、增加种植收益,用科技力量为农民增收致富保驾护航,以实际行动诠释“知农爱农、强农兴农”的使命担当。

四、开放协同:面向世界,合作共赢

农业科技没有国界,智能装备需要全球视野。团队积极响应“一带一路”倡议,坚持开放创新、国际合作,不断提升中国智能农业装备的国际影响力。

 

团队已与美国华盛顿州立大学、密歇根州立大学、泰国清迈大学等10余所国际知名高校建立稳定合作,邀请国际顶尖专家来华讲学、联合指导。团队培养的博士后入选国家级人才引进博士后国际交流计划,外籍学者获批北京自然科学基金“汇智”项目;多名国际学生获北京市外籍高层次人才资助、国家级人才引进博士后支持,入选人数位居全校前列。

         

通过学术互访、联合攻关、共享数据、共办会议,团队拓宽了青年科研人员的国际视野,将中国智能农业技术推向世界舞台,向全球展示中国农业科技的创新实力与中国青年的责任担当。

五、立德树人:薪火相传,培育英才

团队始终坚持立德树人根本任务,将科研攻关与人才培养深度融合,打造“传承、务实、创新、合作”的团队文化,构建“科研训练—实践历练—产业锤炼”全链条育人模式。

 

在团队精心培育下,一批信电青年快速成长:1人荣获校长奖学金,2人获得国家奖学金,5人获得校级一等奖学金;团队项目斩获第十四届“挑战杯”国赛铜奖、中国国际“互联网+”北京赛区二等奖、2024智慧农业创意大赛特等奖等多项大奖。从算法设计到机械装配,从室内试验到田间推广,青年学子在实战中提升专业本领,在奉献中厚植家国情怀,真正实现“在科研中成长、在创新中成才”。

  

五四精神,传承有我;强农报国,使命在肩。智能果蔬采摘机器人团队将继续瞄准世界农业科技前沿与国家重大需求,持续攻关采摘机器人集群协作、多作物通用适配、全程无人化作业等前沿课题,不断推动人工智能与农业生产深度融合,为全面推进乡村振兴、加快建设农业现代化强国、实现高水平农业科技自立自强贡献更多青春智慧与青春力量!

新时代,新青年,新担当。让我们以标兵集体为榜样,胸怀“国之大者”,练就过硬本领,勇于创新创造,在青春的赛道上奋力奔跑,以科研之能、创新之力、奋斗之姿,交出无愧于时代、无愧于祖国、无愧于人民的青春答卷!