在西北農林科技大學的模擬果園實驗室里，一臺由一大一小兩個半人形機器人組成的“雙胞胎”采摘設備正在進行訓練。這兩個機器人共用履帶式底座，高個的“大娃”負責采摘1.5米以上高處的蘋果，矮個的“小娃”則專注于低處果實的采摘。科研人員介紹，這種分工設計旨在提高采摘效率，適應不同高度的果樹需求。
機器人的核心采摘技術依賴于安裝在頭部和機械臂上的視覺系統。這套系統能夠精準掃描果樹形態、果實色澤和大小，并將數據實時傳輸至中央處理單元。博士生陳重成解釋，機器人的“大腦”通過算法分析圖像信息，區分果樹、枝條、健康果實和病斑果實，最終鎖定優質蘋果并指揮機械臂完成采摘動作。實驗數據顯示，“大娃”的仿生機械臂具有更多關節和靈活角度，可繞過障礙物夾取果實；而“小娃”的工業機械臂則以更廣的作業空間和更快的速度見長。
為應對真實果園的復雜環境，科研團隊正開展多項技術優化。近期，他們邀請具有豐富種植經驗的果農參與實驗，通過專業動作捕捉系統記錄人類采摘時的手勢、力度和運動軌跡。家住陜西的果農炊水利擁有8畝果園，每年采摘季需全家五口人忙碌一個多月，人工成本占收入三成。當他得知采摘機器人平均7.5秒即可完成單果采摘、每小時可處理800個蘋果時，表現出濃厚興趣。目前團隊正根據采集的數據優化機械爪設計，以提升果實抓取的精準度。
在丘陵地形模擬實驗平臺上，科研人員正在測試機器人的地形適應能力。通過反復加深土溝、調整坡度，他們記錄下設備最大爬坡角度為15度，并逐步挑戰其跨越溝坎的極限。團隊計劃在今年秋季蘋果成熟期前完成所有優化工作，使設備具備實際作業條件。這項研究對陜西果業具有重要意義——作為全國蘋果產量四分之一的產區，當地大量果園位于丘陵地帶，傳統機械難以進入，人工成本居高不下。
在另一片500畝的示范果園里，多臺智能裝備正在進行協同作業演示。地面巡檢機器人穿梭于果樹間，監測病蟲害并記錄采收進度；兩臺轉運機器人與采摘機器人配合，實時運輸已摘果實；空中無人機通過遙感相機掃描果園，將道路狀況和果實成熟度數據傳輸至云平臺。碩士生楊清燕介紹，這套系統可實現空地協同作業，通過任務分配和路徑規劃顯著提升采收效率。目前陜西正加快推廣智能育種、數字孿生果園等技術，推動智慧農業解決方案向中小規模果園普及。
