在位于上海市金山区廊下镇中联村朱平公路上的上海联中食用菌专业合作社中，一台三臂自动采摘机器人正一刻不停地工作着，机械手臂准确到达雪白的双孢蘑菇上方，温柔地将其“吸起”，使其脱离根部，又调转方向，将其放入传送带上。采完一层后，机器人又轻松“跃上”一层继续工作。短短的1个小时，这台采摘机器人就完成了近20千克的采摘量。合作社理事长、全国劳动模范陈林根看到这样的工作效率，不由地竖起了大拇指，称赞不已！
完成这一突破性研发设计的是上海第二工业大学的科研团队。从2018年起，他们就率先在国内开始进行面向工厂化生产实际的双孢蘑菇采摘自动化和智能化的科研探索。在3年的工作实践中，他们根据现代农业的特点，成功打造出可以实现多层自动智能采摘的设备，成就了上海新时代“农工合作”的典范之作。
这项合作的达成纯属偶然。2018年，上海第二工业大学的教师团队恰好前往上海联中食用菌专业合作社参观学习。
此时的上海联中食用菌专业合作社已经成为上海最大的双孢蘑菇生产基地：引进荷兰全套的先进种植设备，实现3次发酵技术，打破双孢蘑菇种植“靠天收”的魔咒，建起了全市首家工厂化食用菌生产基地，每平方米的产量是传统生产产量的40倍，1年的双孢蘑菇出产量就超过6000吨。
但对企业来说，产量的上升带来采摘的问题。首先是蘑菇采摘的工人很难找，这是一个计件性、重复性工作，缺乏技术含量，年轻人都不愿意做，只有老年人愿意短期工作。其次是有潜在危险，双孢蘑菇种植基地中有6层种植层面，整体高度达到了5米，年岁大的工人爬到顶层会头晕，容易发生不慎摔落的事故。第三是采摘的人工成本非常高昂，目前合作社里承担采蘑菇工作的有150人，每年企业采菇人工费用支出就高达800多万元。
第二工业大学工学部的老师敏锐地感受到企业的需求，主动要求尝试双孢蘑菇自动化采摘的科研工作，希望能为企业解决现实困难。
上海市食用菌产业技术体系首席专家黄建春研究员也关注并支持着双方的产学研合作。在黄建春眼中，这是一项颇具挑战性的研发工作，因为在双孢蘑菇种植最先进的荷兰，都没有实现双孢蘑菇的自动化采摘，他们所能做到的极致也就是让双孢蘑菇长得比较整齐，在收割的时候效率更快。
对于这项在全球范围内都属于开创性的研发工作，市农委给予了高度支持。“双孢蘑菇智能采摘机器人研制”项目获得了市农委“科技兴农攻关”的专项资助。
为了攻克这一高难度的技术，上海第二工业大学建立了专门研究实验室，除配备了一般研究所需的设施之外，还专门配备了双孢蘑菇培养架，以便更好地模拟实际生产环境。
杨淑珍副教授的科研团队从上海农科院食用菌研究所要来了一手数据，对双孢蘑菇出菇阶段的温度、湿度、二氧化碳参数及双孢蘑菇智能采摘鲜菇标准进行了研究，并多次到合作社现场调研测试双孢蘑菇生长状态、土壤高度、培养架标准化程度等情况。
自动采摘蘑菇并不是一件容易事。首先机器人要能识别蘑菇，找到蘑菇；其次是双孢蘑菇菇面非常柔嫩，机械臂上“真空负压”的力道给大了蘑菇会损伤，给小了根本无法采摘；另外，双孢蘑菇种植基地长年处于一种潮湿低温的状态，机械臂的使用材料要适应这种环境。
2018年11月，采摘机器人采摘方案及第一台原型样机顺利完成；2019年10月，双孢蘑菇采摘机器人三采摘臂样机（II代）研发成功；2020年10月，双孢蘑菇多臂采摘机器人优化，III代样机试制成功。
杨淑珍告诉记者，在此过程中团队成员分工合作，发挥着各自优势。如团队中的陆翔宇老师主要负责机械部分的设计，靳炜老师重点研究移层升降技术。在大家的努力下，攻克了一项项难关，自主开发出采摘机器人智能控制系统、视觉识别系统、多臂柔性采摘执行机构、移层升降装置等技术，将采摘机器人对蘑菇的识别率从80%提升到了92%，实现了旋转、摆动等拟人化采摘方式，采摘效率得到了较大提升，向实用化又迈进了一步。团队后续将开展技术的持续优化，进一步提升采摘效果。
二工大团队在上海联中食用菌专业合作社的研究探索还没有结束。陈林根说，目前只在小范围内实现了自动化采摘目标，未来希望在所有种植基地都采用这样的自动化采摘设备。此外，目前的成功只是实现了整个采收的半自动化，合作社丁文峰总经理说，未来希望二工大团队能继续提供技术服务，帮助企业完成后续的双孢蘑菇自动化包装、自动化装运等的工艺流水线设计和制造，真正实现双孢蘑菇采收的全自动化管理。
双孢蘑菇自动采摘的成功实践经验，也促进了二工大在其他食用菌领域的“农工合作”。目前团队还和上海索米自动化设备有限公司合作，为奉贤的相关食用菌生产企业提供金针菇自动化采摘技术和专业设备。
团队的杜万如老师最近也十分忙碌，记者在工学部实验室中看到了大量灵芝自动采摘的工艺设计图纸和各种实验装置。据杜万和介绍，位于浙江省武义县的浙江寿仙谷医药股份有限公司是国内最大的灵芝和铁皮石斛工厂化栽培基地，基地总面积超过5000亩。随着市场需求的不断增长，前端原料的需求也不断扩大。在武义县科技局牵线下，企业与上海第二工业大学进行了对接，希望借此帮助企业解决灵芝与铁皮石斛的工厂自动化栽培与采收难题。
“工业自动化与农业自动化差别很大！”这是杨淑珍3年多的“农工合作”的实践感受，“工业自动化讲究的是标准化的流程和程序，我们假定一切都是整齐划一的，但是智慧农业本质上是一种自然环境中的‘活’的智能化，因为植物的生长不是完全标准化的，种子质量、培植土的成分、虫害问题等都会影响农业作物的成长，在采摘自动化的科研实践中必须要考虑到这些因素。”
打造“农工合作”的产学研合作平台，服务长三角的农业企业，也是上海第二工业大学未来的科研目标之一。上海第二工业大学校长俞涛在接受采访时表示，农业领域拥有很多有巨大潜力的人工智能应用场景，目前还处于实践的前期。学校将着力在这个领域中深耕细作，希望能帮助广大的农业企业提升产业能级。
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