獻給山地農(nóng)民“跑山機”

許幼飛

5月30日，第七個全國科技工作者日。

一場特別的活動——2023年重慶市“最美科技工作者”頒獎典禮在重慶科技館拉開帷幕，10位來自不同行業(yè)、不同領(lǐng)域的科研工作者相聚一堂，迎接屬于他們的鮮花和掌聲。

人群中，重慶文理學(xué)院智能制造工程學(xué)院教授趙立軍是最樸素的那個。

“我研究的方向并不是那么‘高精尖，可以說是沾著泥土氣息的。”趙立軍稱，“就是針對我國山地農(nóng)業(yè)復(fù)雜多樣的特點和山地農(nóng)機的弱項短板，研發(fā)先進適用的各類機具。”

從年少時與農(nóng)業(yè)機械結(jié)緣，到如今成長為智能農(nóng)機裝備領(lǐng)域的領(lǐng)軍人，趙立軍走過30多年的風(fēng)雨，中間經(jīng)歷了哪些艱辛和苦楚，6月15日，記者在重慶文理學(xué)院見到了匆匆趕來的趙立軍。

“為農(nóng)業(yè)做更多力所能及的事”

今年43歲的趙立軍是土生土長的東北人。

“我出生在黑龍江省齊齊哈爾市的一個普通農(nóng)民家庭，父母都是地地道道的農(nóng)民。”趙立軍稱。

東北地區(qū)平原廣闊、地勢平坦。早在趙立軍小時候，他們家就用上了12馬力的小四輪拖拉機，“那時候農(nóng)業(yè)機械化程度較低，除草、收割等仍需要人工操作”。

親身感受到農(nóng)耕的辛苦和對父母起早貪黑辛勤勞作的體恤，漸漸地，少年心底埋下了一顆種子，那就是要憑借自己所學(xué)，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的耕作模式。

2001年，趙立軍考入國家第一批“211工程”院校——東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)機械設(shè)計制造及自動化相關(guān)知識，而后又在留校任教期間，完成了碩士研究生和博士研究生階段的學(xué)習(xí)。

2018年，趙立軍到重慶參加學(xué)術(shù)交流會議。連綿起伏的山地給他帶來震撼的同時，也引發(fā)了新的思考。

“在東北，農(nóng)業(yè)綜合機械化水平已經(jīng)達到90%以上，但在重慶的很多區(qū)縣，受地勢影響，農(nóng)民依舊采用鐮刀鋤頭、肩挑背扛的耕作方式。”趙立軍意識到這是一片大有可為的熱土，“當(dāng)時，我就萌生了到重慶做丘陵山地智能農(nóng)機和農(nóng)業(yè)機器人研發(fā)設(shè)計的念頭。”

從東北農(nóng)業(yè)大學(xué)到重慶，不僅需要跨越3200多公里的距離，還需要跳出舒適圈，重新適應(yīng)新的工作環(huán)境和工作節(jié)奏。

對于趙立軍而言，這是一個冒險的選擇，家人和朋友也曾勸他“再想一想”。

“我還是想為農(nóng)業(yè)發(fā)展做更多力所能及的事。”趙立軍拿出背水一戰(zhàn)的決心，他甚至賣掉了東北的房子，拖家?guī)Э趤淼街貞c。

2019年，趙立軍入職重慶文理學(xué)院。

這是一所應(yīng)用型本科高校，致力于將學(xué)生培養(yǎng)成為綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才，對于趙立軍這樣的應(yīng)用型教師，自然很珍惜。而雙方的“牽手”，也將碰撞出新的火花。

“不能說是首創(chuàng)，但也算快人一步”

農(nóng)事活動中常見的插秧經(jīng)歷了人工手動插秧、手扶插秧機和高速插秧機3個階段。

高速插秧機應(yīng)用最廣，但也存在許多問題：在人力方面，需要3個人來操作，一人駕駛插秧機，另外兩人補填秧盤，一個作業(yè)季下來，機手的報酬至少是5000元；在插秧精度上，人工駕駛作業(yè)難免會出現(xiàn)路線不精準(zhǔn)的情況。

基于這些問題，趙立軍準(zhǔn)備研發(fā)一款操作簡單、精準(zhǔn)度更高的無人駕駛插秧機。

“我們不造插秧機，因為這已經(jīng)是一款十分成熟的產(chǎn)品，我們要做的是研發(fā)自動作業(yè)控制系統(tǒng)，給機器賦予智能‘靈魂。”趙立軍坦言，他還在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)任教時，就已經(jīng)和相關(guān)專家探討過研發(fā)的可行性，來到重慶后，他開始著手將之前的討論變?yōu)楝F(xiàn)實。

和東北的水田在一個平面不同，重慶的水田多以梯田的形式分布于各種坡地上，機具在田間轉(zhuǎn)移時容易翻車。此外，雖然彼時重慶正在大力推進高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，但大面積的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田并不多，高速插秧機的應(yīng)用數(shù)量也較少。

“重慶農(nóng)業(yè)的機械化水平都不高，還要搞智能化？”有人不解。

趙立軍沒有氣餒：“我的目標(biāo)是打造具有山地特色、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能化裝備，而不是簡單地把別人的東西買來自己用。”

懷揣著這種信念，趙立軍開始了無人駕駛插秧機的研發(fā)：找不到機器，在重慶文理學(xué)院的“牽線搭橋”之下，他同圓桂農(nóng)機合作社等建立合作關(guān)系；山區(qū)容易丟失信號，他聯(lián)系研發(fā)北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)的企業(yè)，希望對方開放端口；農(nóng)機測試受時節(jié)和作物特點的限制，他帶領(lǐng)科研團隊加班加點泡在水田里收集數(shù)據(jù)。

“我們搞農(nóng)機的從來不怕環(huán)境惡劣，哪里有問題就改哪里，熬到凌晨三四點是常有的事。”說罷，趙立軍攤開雙手，他的手上布滿老繭，那是長年累月同機器打交道留下的痕跡。

2021年，西南地區(qū)首款無人駕駛插秧機成功研發(fā)——僅需一人就能操作，作業(yè)效率提高30%以上，土地利用率提高3%至5%。

“這款無人駕駛插秧機，在國內(nèi)不能說是首創(chuàng)，但也算快人一步。”趙立軍忍不住嘴角上揚，“因為那個時候，國內(nèi)的無人駕駛插秧機基本都還在試驗階段。”

而今，這款無人駕駛插秧機經(jīng)歷三次技術(shù)迭代已投入市場，并在永川、江津、梁平、巴南等區(qū)進行示范和推廣。

“目前，我們正在做山地小型拖拉機、山地稻麥聯(lián)合收割機無人駕駛系統(tǒng)的研發(fā)，有望在明年研發(fā)成功。”趙立軍稱，“針對水果、茶葉、蔬菜等經(jīng)濟作物無機可用的情況，我們也在研發(fā)集耕、種、管、收于一體的機器，解決經(jīng)濟作物的用機問題。”

“不能辜負學(xué)生們對未來的期待”

2019年11月，一則喜訊從安徽省合肥市傳來。

在“中聯(lián)重科”第五屆全國大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽上，重慶文理學(xué)院研發(fā)的田間除草機器人斬獲特等獎，和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)等實力較強的高校一同站在了全國最高領(lǐng)獎臺上。

“這款田間除草機器人利用多傳感器融合技術(shù)，實現(xiàn)了機器人的自動避障行走、雜草自動精準(zhǔn)識別及除草裝置精準(zhǔn)定位，再通過旋轉(zhuǎn)切割機結(jié)合平衡裝置除草，極大地提高了除草的效率。”趙立軍的語氣很輕松，但成功的背后卻是無數(shù)個他帶領(lǐng)學(xué)生在實驗室討論設(shè)計方案、反復(fù)調(diào)試機器的夜晚，有時候一熬就是一宿。

但趙立軍覺得一切都值得。“宣布排名的時候，所有人都沸騰了。”時至今日，回憶起那個時刻，他仍舊十分激動，“以前很多人根本不知道重慶文理學(xué)院還有搞智能農(nóng)機的。”

這個特等獎不僅打響了重慶文理學(xué)院在智能農(nóng)機領(lǐng)域的知名度，也折射出趙立軍的教育理念——以賽促學(xué)、以賽促教。

“培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的應(yīng)用型人才，要求學(xué)生的動手能力一定要強。我寧愿嚴(yán)苛一些，也不能辜負學(xué)生們對未來的期待。”為此，趙立軍要求學(xué)生在業(yè)余時間如果沒什么事情，盡量都在實驗室，他甚至買了一個指紋打卡機，方便統(tǒng)計學(xué)生在實驗室的時間。

“趙老師，謝謝您，是您改變了我的人生。”智能制造專業(yè)2019級學(xué)生李博鑫曾如此說。

李博鑫說的并不是場面話，他是發(fā)自內(nèi)心地感謝趙立軍。

“我的家庭條件并不好，所以在高中時期鉚足了勁兒，希望通過高考改變命運，沒想到發(fā)揮失常。”李博鑫坦言，來到重慶文理學(xué)院并不是他的目標(biāo)，在最初的一段時間里，他一度感到迷茫。

就在這時，趙立軍拋出橄欖枝，邀請李博鑫加入自己的科研團隊，并手把手教他做實驗。

獲得第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽重慶賽區(qū)特等獎、中國機器人大賽一等獎、全國大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)創(chuàng)新裝備大賽一等獎……大學(xué)4年，李博鑫收獲滿滿。今年，他成功考上西南大學(xué)的碩士研究生，即將開啟新的旅程。

“目前，我團隊里80%的學(xué)生都選擇考研，繼續(xù)在農(nóng)機領(lǐng)域深造。”趙立軍稱。

一批畢業(yè)生的離開，意味著新一屆學(xué)生的到來。

科研、教學(xué)、指導(dǎo)新一屆學(xué)生參加競賽，趙立軍忙得如陀螺，“半夜12點能回家對我來說都算是早下班”。高強度的工作之下，他也舍棄了很多——自己熱愛的足球，孩子成長期間的陪伴。

“我有兩個孩子，小的才6歲，幾乎都是我愛人在照顧他們，我還是很想抽出時間陪陪孩子們。”盡管這么說著，但6月15日，位于智能制造工程學(xué)院五樓辦公室的那盞燈，依舊亮至深夜。