科创中国

山东理工大学生态无人农场团队致力于农业科技创新，自2018年开始启动国内首个生态无人农场项目。经过5年技术攻关，我们成功突破了生态与绿色循环农业体系建设、基于无人机遥感的作物生长与胁迫诊断、农机无人驾驶、作业智能云管控等关键技术。该创新实现了周期性自主作业，覆盖了农业全过程，包括土壤改良、作物监测、病虫害防治、播种、施药、收获等。我们提出了“生态无人农场”新型生产模式，融合了北斗导航、无人驾驶、物联网、大数据、人工智能、5G等新技术，实现了农业生产全过程的生态化和无人化。同时，结合绿色农业技术，我们开发了免农药绿色防控技术，并应用于无人化作业系统，为农业提供了绿色发展路径。我们还研发了智能农机装备，包括植保无人机、无人驾驶播种机和收获机等，实现了农机环境感知、自动导航、多机群协同作业，构建了生态无人农场云平台及农机远程控制系统，推动了农场生产效率的提高。我们的成果已在国内范围内取得显著成绩，实现了多项关键指标：采用生态、绿色循环农业模式，农资投入成本降低50%，农业污染物排放降低70%；研制的地面与航空无人化生态植保作业装备，病虫害综合防效超过90%，农药替代率提高20%以上；采用机械化的生态沃土耕作模式，土壤有机质含量提高0.2%，作物产量提高20%~30%；结合遥感信息感知和智能决策，作物生长参数反演精度达到0.8；气吹扰种与导种管自适应调控，实现玉米等种子的高速精密播种，单粒合格率超过95%；植保无人机精准施药技术，农药利用率提高10%以上，飘移控制模型R2≥0.8；农业机器人避障路径长度减少13%，机群协同作业效能提高14.1%；智慧云端大脑实现了农场农机作业可视化与远程管控，综合节水50%~80%，肥料节约30%~60%，作物产量提高8%~10%。

山东淄博建成了4000余亩的生态无人农场示范基地，甚至在2020年打破了全国冬小麦单产纪录，亩产856.9公斤。这些技术已经成功应用于各类农机产品和小麦品种的开发中，累积新增产值39998.64万元，新增利润8954.67万元。团队还与国内多个农业产业园区展开合作，推广了生态无人农场技术，受到了广泛好评。

在知识产权方面，团队获得专利32项，包括发明专利18项和实用新型14项，转化专利技术2项。同时，团队发表相关论文56篇，其中16篇被EI检索，出版5本著作，并取得8项软件著作权，在知识产权领域取得了显著的成果。

本成果团队的生态无人农场项目中，本成果团队集成了一系列创新技术，实现了农业生产的生态化、智能化、自动化。

在生态化方面，我们采用了生态沃土耕作模式，通过翻耕、免耕、深松旋耕等作业，提高了土壤有机质含量、通透性及保墒能力，有效避免了沙化和板结问题。同时，我们构建了四虫联动四色农业体系，实现了多层次、立体化的农业生产，使得能量和物质在生态系统中形成良性循环，推动了农业生态系统的平衡与稳定。

在农情信息感知与智能决策方面，我们引入了基于无人机的农业航空遥感图像采集系统，并利用多源遥感数据和人工智能算法构建了农情信息参数监测模型、农作物胁迫监测模型及产量预测模型，提高了农田农情的精准化管理与效率。同时，在玉米精密播种与高效低损收获技术方面，我们提出了基于气吹扰动供种方式的气吸式排种器设计方案，确保了作物的种植质量。采用激振摘穗技术，实现了玉米果穗的高效低损收获，减少了能源消耗，提高了农田作业效率。

在植保无人机精准施药技术方面，我们创立了静电喷雾植保无人机，并提出了基于空中回路的航空静电喷雾系统，降低了农药施用量，减少了雾滴的飘移，提高了施药效果。同时，我们建立了农用无人机喷施雾滴粒径模型及雾滴沉积、飘移运动模型，为提高植保无人机应用于生态无人农场提供了技术支撑。

在农机自动导航技术方面，我们提出了点云路径跟踪控制方法及系统，结合SLAM和多传感器信息融合技术，实现了农机的高精度轨迹跟踪和定位。同时，我们建立了生态无人农场云平台，整合了人工智能、物联网、大数据等新一代技术，实现了农场信息的全面采集和智能化决策，使得农场管理不再依赖人工干预，实现了农机的自动导航和全程远程控制。

通过这些综合技术的应用，我们的生态无人农场项目为农业生产提供了高效、智能、绿色的解决方案，推动了农业生产方式的转变，为实现可持续农业发展提供了有力支持。

生态无人农场技术的应用领域非常广泛，具有多方面的应用前景。首先，该技术可广泛应用于农田种植管理。通过生态无人农场技术，可以实现农田的智能化、自动化管理，包括种植、施肥、灌溉、病虫害监测等环节，提高了农田的生产力和资源利用率。

其次，该技术在现代养殖业中也有广泛的应用。生态无人农场技术可以用于畜禽养殖场的智能化管理，包括饲料投放、环境监测、疾病预防等，提高了养殖效益，减少了养殖过程中的资源浪费。

生态无人农场技术还可应用于农产品加工领域。在农产品加工过程中，该技术可以用于智能化的生产流程监控、质量控制等，提高了加工效率，保障了产品质量。

在农村旅游和乡村体验活动中，生态无人农场技术也有应用的可能。游客可以通过这项技术了解现代农业生产的过程，参与到农田管理、采摘等活动中，增加了乡村旅游的趣味性和参与度。

生态无人农场技术还可以拓展到农业科研和教育领域。科研人员可以利用这项技术进行农业实验和数据采集，为农业科研提供了便利条件。同时，在农村学校和教育机构，也可以将生态无人农场技术纳入到课程体系中，培养学生对现代农业技术的认知和应用能力。

总而言之，生态无人农场技术的广泛应用将推动农业现代化、提升农业生产效益、改善农村生活质量，同时也为农业科研和教育提供了新的机遇

我们的团队是一支具有高度创新意识和实践经验的科研团队，致力于农业科技领域的研究与应用。团队成员涵盖了农业工程、自动化、环境科学与工程等多个领域的专家和研究人员，拥有丰富的科研经验和实践能力。

团队成员概况：

兰玉彬： 主攻农业工程，长期致力于农田机械自动化与智能化技术研究，是团队的技术骨干，具有丰富的农业装备研发经验。

王国宾： 自动化专家，主攻自动控制与智能机器人技术，具有深厚的理论功底和实际项目经验，是团队的技术领军人物。

张彦斐、陈玉龙、韩鑫：他们分别在精准农业航空技术、生物防控、绿色循环农业等领域拥有独到见解和研究成果，是团队中的重要骨干。

朱俊科、赵静、伊丽丽：他们在农业数据分析和智能农业系统的研发有专业的研究，为我们的团队提供了先进的技术支持。

王会征、王十周、王志强、耿端阳、印祥、宋灿灿：他们分别在农田生态系统建设、农业机械研发、农田土壤改良等方面积累了丰富的经验，为我们的项目提供了全面的技术支持。

其他成员： 团队还有一批年轻有为的博士，他们带着对科学的热爱和探索精神，为团队的科研项目提供了充沛的动力和创新思维。

我们的团队将继续致力于农业科技的创新与发展，助力农业现代化进程，为实现农村振兴、提高农民生活水平、推动农业可持续发展贡献力量。

截至目前，我们的项目在销售产值方面已经达到了39998.64万元，为当地经济增长和农业发展注入了强大动力。同时，应用该成果的单位获得了8954.67万元的直接经济效益，这不仅带动了当地就业，也提高了农民的收入水平。

在过去两年中，我们的生态无人农场项目取得了显著的社会效益。首先，在农业科技创新方面，项目紧密围绕智慧农业国际发展前沿和乡村振兴战略需求，以提高无人化作业装备、精准农业航空技术与装备的自主创新研发为核心目标。我们整合了精准农业航空应用、生物防控、绿色循环农业、农用无人机、人工智能、5G通信、物联网等多项高新技术，攻克了农业传感器、大数据、机器人等关键技术难题。在此过程中，我们申报并获得了53项专利，发表了56篇论文，出版了5部专著，建立了生态无人农场云端大脑系统，并研发了40余台套农机装备和系统。团队成员也获得了多个荣誉称号，包括“全国劳动模范”和“淄博英才”。

在生态系统构建方面，我们积极响应农业农村部的发展目标，推动绿色、生态、循环、无人化种植模式的研究和无人化作业装备的开发。我们在山东淄博建成了智慧大田、智慧化种子加工车间、智慧牛场、智慧渔场等模块的绿色生态循环农业系统基地，并在吉林、江苏等地推广应用。与中天水土公司签订的成果转让合同更是推动了生态无人农场技术的推广应用，其中的植保无人机在节药、节肥、节水、减少人力成本等方面取得了显著效果。这不仅提高了农业生产的效益，还促进了农业生态环境的保护与治理。

在乡村文化服务方面，我们的生态无人农场被多个官方媒体广泛报道，入选了“全国首批生态农场”“全国农业农村信息化示范基地”“全国科普教育基地”“山东省教师实践教育基地”等重要名单。我们的小麦种植甚至打破了全国冬小麦单产记录。这些成果不仅提高了项目的知名度和美誉度，也为乡村振兴提供了强有力的文化支持。

总的来说，通过生态无人农场项目，我们不仅在经济上取得了巨大的成功，也在科技创新、生态环境保护、乡村文化服务等多个领域做出了积极贡献。这不仅为当地经济发展注入了新的活力，也为乡村振兴提供了可行的模式和宝贵经验。

我们的成果是在农业现代化转型背景下研发的高科技产品，具有广泛的市场前景和应用价值。为了更好地推动技术的转化与应用，我们计划采取多种方式与合作伙伴合作，实现技术的商业化和产业化。

技术转让： 我们欢迎有志于农业现代化建设的企事业单位，尤其是农业科技园区、现代农业企业，通过技术转让方式，取得我们的生态无人农场技术体系与装备的使用权。我们将提供详尽的技术文档和培训服务，确保合作伙伴能够熟练掌握技术并投入生产。

技术入股： 我们鼓励有资金实力和战略眼光的投资方，通过技术入股的形式，共同参与项目的推进和运营。技术入股将使投资方成为项目的合作伙伴，享有技术分享和商业利润，并且可以参与项目的决策和管理，共同推动技术的不断创新和市场拓展。

技术合作： 我们愿意与同领域内的企事业单位展开技术合作，共同攻克难题，提高技术水平。技术合作形式多样，可以是联合研发、共享实验室、技术交流等，通过合作共赢，实现技术的快速迭代和优化。

资金需求： 我们的项目需要一定的资金支持，用于进一步的研发、生产线建设、市场推广等方面。我们计划寻求合作伙伴的资金支持，共同推动项目的发展。资金将用于提高技术的稳定性和可靠性，加速产品的上市和推广。

期望与要求： 我们希望合作伙伴具有较强的市场开拓能力和行业影响力，能够将我们的技术产品推向更广阔的市场。同时，我们希望合作伙伴具备良好的诚信和合作精神，与我们共同致力于推动农业现代化，实现农业产业的可持续发展。

通过技术转让、技术入股、技术合作等多种形式的合作，我们相信我们的生态无人农场技术体系与装备将在合作伙伴的共同努力下，为农业现代化发展提供强有力的支持，促使我国农业产业更好地适应现代化、智能化的发展趋势。