中国农业正面临重大转型挑战,尤其是“小农”国情导致农业经营规模小,98%以上的农业经营主体为小农户,耕地面积占总量的70%。然而,市场上大部分农机适用于大型农田,小农户难以享受无人化、智能化农机带来的便利。
Ceres团队自2021年起,深入喀什、青浦、崇明等地开展调研,明确了我国农机底盘灵活性差、装备零散化、能源消耗和污染大等问题。针对这些痛点,Ceres团队设计了一款全地形农机,提出了以“N台种植车辆+1套软硬件”为核心的精准设施农业解决方案。目标是通过全地形多机协作实现智慧种植,解决我国小农户种田难的问题,助力我国农业的绿色低碳转型。
Ceres团队围绕农业机械的痛点,进行了一系列技术创新。
首先,团队设计了适应各种地形的全地形高底盘,通过灵活的底盘设计和模块化结构来解决当前农机使用中的高成本问题。该农机采用四轮独立转向驱动系统,适应各种地形。用户无需购买多台不同的农机,只需根据作业需求更换不同的模块,即可实现耕种、植保、除草等多种功能,大幅降低购置成本。
在控制方面,团队采用了无人驾驶技术,结合Chrono农业环境仿真系统,构建了农业复杂路面仿真测试环境,通过高精度的轮壤关系模型预测控制算法,对控制效果进行了整车和多体物理仿真测试。保证农机能在复杂的农业环境中精准导航和作业,有效解决了无人农机保持路径的难题。
为提升作业效率,团队还设计了多机协同系统。通过异构农机管理调度平台以及农业规划算法,农机之间能够进行高效的任务分配与路径优化,确保多台农机在同一块田地上协同作业,最大限度地提高生产效率,减少资源浪费。
Ceres核心产品经过CNAS严格的第三方检测,完全符合国标农林机械安全和运行安全技术条件等相关标准。同时还实现了高效的种植,一天可种植200亩地,是传统人工种植的三倍,为农民增产增收提供了稳定支持。
我们团队长期与青浦区蒙田科创农场开展智慧农科教育示范工程,并在各地测试设备性能,不断完善产品。经过改进,团队已成为横沙新洲首批现代农业产业园的示范项目,项目的无人农业试验田成为上海市的农产品输出样板,逐步落地。
团队的商业模式涵盖了政府购买租赁和企业代理杈售卖等多种形式,多渠道满足小农需求。在政府的支持下,团队获得了科创基金的支持,同时也得到了多方媒体的报道和奖项的认可。同时,团队不断吸纳跨学科人才,为农业强国建设提供了技术支持和人才保障。