“确实方便了，再也不需要人工去补栽边角的秧苗了！”在成都新都区汉蓉高速旁的水田内，搭载AD300系统的插秧机化身“田间钢琴师”，驰骋在田野之中，放秧工人操作机器，十分钟便完成了一亩田的全流程作业。
同样的栽秧作业，在以前，用传统农机在丘陵山地栽种后还需要人工补栽，往往耗费大量的人力及时间。“梯田难进、边角难插”是传统农机栽种方式面临的现实问题。
随着科技的进步，装上“智慧大脑”的农机一举破解了农业痛点问题。它有何奥秘？
快和小布一起来
四川省农业科学院
现代农业科技创新示范园
一探究竟吧
“以前每亩地边角至少需要半小时人工补栽，现在全靠机器就能搞定！”四川省农业科学院遥感与数字农业研究所党委书记黄平介绍，为破解丘陵地区插秧的难题，科研团队开始了以“数据驱动+智能控制”为核心的研究，通过近10年的时间，团队构建了“空天地”一体化监测网络。
“空天地”一体化监测网络如何发挥作用？在现场，农科院遥感所给大家演示了他们的“撒手锏”──AD300智能插秧系统。
“我们依托三大全球首创技术实现了智能插秧机的革命性突破。”据黄平介绍，这套系统首创“秧爪耦合”精准控制技术，通过北斗厘米级定位与AI动态算法融合，让插秧机秧爪化身“土地钢琴师”，搭载智能传感器的秧爪集群，可实时解析田块边界曲率，精准智能启停，实现不规则田块满栽满插。
AI技术和农业相结合会擦出什么样的火花？在这台智慧农机上，小布找到了“答案”。这台机器搭载AI视觉识别技术，引入全球顶尖人工智能算法，田块边界能实现厘米级识别，无需人工标记即可完成不规则地块全自动作业，彻底告别“人工补秧”。
此外，黄平告诉小布，在这台机器上，首创了增产型路径规划，在提升20%作业效率的同时，通过精准控制插秧间距，提升插秧密度，实现亩均增产5%，单台设备年创造经济效益超5万元，年节省人工成本3万元。
据了解，在眉山丘陵地块的示范应用中，这一系统将传统平地作业的误差从±15厘米显著降低至±3厘米，带动水稻插秧均匀度提升了27%，亩均产量增加了15.6%。“这种改装不仅仅是硬件的简单叠加，更重要的是赋予了机械‘感知-决策-执行’的闭环能力。”黄平说。
无人驾驶技术则是智慧插秧机的另一大亮点。从有人驾驶到无人驾驶的跨越，不仅是作业效率的显著提升，更是农业生产方式的深刻变革。
在试验田里，无人驾驶插秧机在无人工干预的情况下自主完成作业，行距误差控制在≤2厘米，充分展现了智能机械的实践潜力。
“农田环境远比公路复杂得多，必须构建抗干扰能力极强的复合导航体系。”智慧农业科学技术中心主任，副研究员王思解释道，团队将北斗厘米级定位、惯导系统与双目视觉SLAM技术深度融合，即使在雅安等雾天频发的地区，也能保持±5厘米的定位精度，远超传统GPS±1米的误差范围。
路径规划方面，王思谈到，算法则能根据田块形状自动生成最优作业轨迹，有效减少了在不规则地块中的重复行走距离，提高了作业效率。“激光雷达与毫米波雷达的融合感知技术，使得农机能在0.1秒内完成障碍物分类与路径规划，这是人工驾驶所难以企及的反应速度。”
同时，团队构建的农业物联网云平台，将每台无人驾驶农机转化为智能节点，通过5G网络实现实时互联与数据共享。
平台能够根据气象预报、土壤湿度等实时数据，智能调度多台设备协同作业。“在降雨前2小时内，系统能够协调3台插秧机完成150亩的抢插任务。”
黄平说，江苏某农场采用该技术后，单季作业节省了2个劳动力，每80亩节约成本达1.28万元。“这种‘云端大脑’模式正在深刻改变传统农业生产的组织方式，可使农机调度效率提升40%。”
值得注意的是，针对传统芯片无法适应农田恶劣环境的痛点，团队成功研发出具有异构计算架构的农业专用车载芯片，在仅15W的功耗下能实现传统工业芯片3倍的处理效率。
“我们为芯片设计了动态算力调度策略，插秧时80%的算力用于视觉识别，平地时则50%的算力分配给地形建模。”王思介绍。芯片内置的边缘计算能力可本地完成90%的决策任务，杂草识别延迟仅80毫秒。更关键的是，其联邦学习框架支持模型本地更新，某台农机在贵州识别出新型杂草后，模型会自动加密分享至全网设备，形成群体智能的持续进化。
▲图据视觉中国
此外，黄平表示，下一步，将联合吉峰聚农、耀农农业等企业构建“研发-制造-服务”全链条，计划2025年内推广应用300台套。
同时，还将积极争取纳入农机购置补贴目录，推动“智能农机+北斗导航+数据服务”模式成为丘陵地区农业现代化标配。