——记新疆大学教授 邹湘军
发展离不开技术变革和研发创新，随着国家对农业扶持力度不断加大，农业生产技术、智慧农业技术创新在各领域争相斗艳，大放异彩。农业科技化、信息化、智能化、优质化研发成果在科研人员不断攻关、大胆探索中脱颖而出，其中采摘机器人的问世，有效缓解了收获的难度，对保证果实质量、缩短工作时效和降低了人工成本起到了决定作用。20年来有一支科研团队一直在集智能设计制造、人工智能与机器视觉、网络与控制、农艺学等多学科交叉创新的一个重要领域深耕发展，致力于智慧农业的采摘机器人的原始创新与实现。无论在中国南方和大西北的新疆、果园和农田都能看到他们的身影。
罗锡文院士与邹湘军在吉田村指导无人水稻农场建设
绳从父系 励志农业生产发展
邹湘军教授当年响应国家号召，随部队转业的父亲下乡，与大家一起参加劳动生产，下田插秧、收水稻、季节性“双抢”，“一担担挑谷子挑起来，一串串歌儿唱起来”，生动的表达了当时农忙双抢的劳动场景，他父亲看到农业生产力如此落后十分感慨，将自己“可观的”部队转业费捐给生产队购买拖拉机及机具，极大的减轻了生产中带来的超强体力劳动，有效的加快了生产进度、缩短了当时的农业生产机械化进程，为增产增收起到了关键性作用。此举让邹湘军教授深受启发，眼前一亮，原来农业生产中机械化参与会起到如此重大作用，内心萌发了研发新型农机具的想法。从此农业生产机械化、智能化研发就住进了邹湘军内心深处。大学毕业后，她谢绝了领导给的留校的机会，到一线企业的拖拉机厂工作。
2005年，博士毕业后的邹湘军有幸被罗锡文教授引进到华南农业大学工作，并带领团队开始从零起步研发荔枝采摘机器人，并决心突破国外技术封锁，完成自主研发。
人工采摘荔枝需要一手抓住荔枝，一只手剪断结果母枝，两只手同时配合协同来完成，母枝粗大韧性强，非常难以切断。如果采用传统设计就理念就要用2套机械臂完成该工作，成本高，不易操作。当时，在国内外没有先例可参考的情况下，通过不断的思考和求证，邹湘军教授发明了一种夹切一体机构，仅用一个小电机或气缸作为动力完成切断夹持功能，末端机构（含夹指、刀具和小电机或气缸）重量轻，完全采用单臂完成了双臂的工作，设备易操作、设计巧妙、外形美观、成本低廉。设计采用虚拟设计技术，实现了“机械臂→末端机构→人机交互”的一体化控制，完成了第一代原型机的创新面世。在企业工作的师兄伸出了援手，把自己开发的数控机床控制板卡无条件给她使用，邹湘军教授把这块带着深情厚谊的宝贵板卡改造成四轴控制+虚拟轴的双目视觉荔枝采摘机器人，包括机构、视觉和控制设计的原始创新，在短期内完成了第二代采摘机器人，科研团队深受鼓舞，信心倍增。
国产机器人企业看到被国外卡脖子的机器人控制、视觉算法及其软件技术的成功研制及开发利用后，积极邀请邹湘军教授与其合作，原创研发了采用国产轻量化驱控一体控制器及其机器人。经过长达4年的探索创新，完成了从第二代至第四代的完全国产化荔枝采摘机器人的迭代创新，第四代采摘机器人可用于摘取黄瓜、番石榴、葡萄等不同果实。
2020年“基于智慧果园的轻量化水果采摘机器人及视觉传感关键技术与应用”通过教育部权威机构检索表明，邹湘军教授团队是该领域最主要的创新者，发明专利、有效和高强度专利居全球前列。
目前，团队荔枝采摘机器人已迭代到国产化的第五代-第六代产品，该产品具有自主导航技术，并形成单件小批生产。2023年荔枝采摘机器人经专家鉴定达到国际领先水平，相关发明专利也转让给国产机器人企业进行转化。目前团队正在对采摘机器人的稳定性和可靠性进行深入研究，形成企业标准和团体标准。
潜心科研促发展 教研迸发谱新篇
邹湘军教授经常深入农业一线，把自己当成农业一员，与农民交流和讲解智能农机、智慧农业的应用。通过走访调研，了解到吉田村山区因劳力缺乏致部分土地荒废，她就带着吉田村地图现场勘察，对土壤进行分析和化验，经罗锡文院士指导和团队论证得到的数据证明该地区适合水稻种植。再确认农作物种类后她又投身到整体解决方案的设计上，致力于解决如何克服平整田地困难大、小梯田的碎片化土地改造及水田漏水等问题。
团队成员又针对吉田村的特性，决定采用现代技术来管理农田，无人农场依托山地装备控制、传感器与开发的大数据云控平台，智能机械化作业。
为确保新技术、新项目的成功落地，她与团队成员“佛山中科产业技术研究院”的农技员每日填写水稻生产日志。同时，设计水稻商标，引进植物增硒技术，通过提升产品品质，提高亩产量来促进增收增效，为农产品贴上了绿色标签。
2021年，通过8个月的实践落地，依托当地农民、供销社、企业、高校、研究院和政府高度协调、支持和参与，水稻无人农场喜获丰收，完成了生产预期。水稻大幅增产，水稻价格是原来的3倍，目前，吉田村已变远成近文明的网红村。2023年获得农业农村部智慧农业优秀示范案列。
多年以来她积极参与新疆地区的农机研究和人才培养，她常教育自己的研究生，我们情愿走慢点，也要走自主创新之路，从底层开发源代码和设计结构。参与当地高校企业研制智能葡萄采摘机，到兵团果园进行种植模式数据的实地测量与采摘机器的调试实验，提出农机农艺的宜机化方案，与新疆企业建立智慧果园作业机器人及装备联合研发中心。目前她加盟了新疆大学新疆农牧机器人及高端装备工程研究中心的创新团队，深入喀什地区的叶城县和伽师县调研需求和特色农作物与林果，合作开展无人驾驶电动底盘及采摘机器人研发，积极参与宜机化智能农机装备的创新方案设计、智慧农业的林果和作物建设方案，为生态农业发展、农业生产建言献策。
人物简介：邹湘军，女，新疆大学教授，机械电子工程博士，新疆农牧机器人与高端装备工程研究中心首席科学家、天山学者。研究方向：机器视觉与机器人、智慧农业与无人农场、虚拟现实与仿真。获中华人民共和国国防科学技术奖2项，2004年获美国罗克韦尔自动化博士奖，2016年度“科学中国人”荣誉，2017年获得广东省科技进步奖，2019年入选美国农业与生物工程师学会的农业科学研究者（女）。2022年被农业农村部人力资源中心/中国农学会任命为“科创中国”南方特色作物机器人专业服务团团长，并担任中国仿真学会理事；任佛山市中科农业机器人与智慧农业创新研究院院长；任国际SCI/EI期刊编辑、国际顶刊客座主编、系统仿真学报编委，2023年入选爱斯维尔全球前2%顶尖科学家。(白小果)
