挑杯—研发背景
松果是松科植物的核心经济资源,种仁含油量约70%,富含不饱和脂肪酸、维生素和矿物质,在食用、药用、化妆品行业均有广泛应用。如图1所示,食用上,它可直接作为高端坚果,也能加工成松子酱、松子油等食品,还是烘焙行业的优质配料;药用上,种仁能滋补强身、润肠通便,提取物可用于调节代谢、增强免疫力的医药研发;化妆品领域,其种仁成分具备保湿滋养、抗氧化功效,是护肤品常用的高端原料。
近年来,松果市场需求持续攀升,如图2专家预测2025-2030年需求量将稳步突破百万吨,松果原料市场规模增长迅速,预计2030年将超50亿元。松果产业已成为林业经济转型的重要支柱,自动化采摘设备的需求愈发迫切。
目前松果采摘仍以人工和传统机械方式为主。人工采摘主要包括登树、高杆打落、氢气球载人采摘,登树作业需攀爬15-30米高的红松,安全风险极高,东北林区年均相关伤亡超百起,高杆打落不仅受作业高度限制,还会导致果实破损率超30%,氢气球采摘则因氢气易燃易爆、机动性差难以推广[1];传统机械采摘如振动式采种机、升降台式采摘机,存在地形适应性差、采摘率低、设备成本高、在密植林区通行困难等问题。而松果多成簇生长在松树中高层,枝叶遮挡又增加了识别难度,复杂的林地环境也对采摘设备的机动性和精准性提出了极高要求,传统采摘方式显然无法满足中高层成熟松果的精准采摘需求。
传统采摘手段的局限性日益凸显,急需一种能适配复杂林地环境、兼顾安全性与精准性的采摘方式。矢量无人机凭借灵活的姿态调整与精准悬停能力,能够突破中高层采摘的空间限制[2][3],搭配机械臂则可实现对松果果柄的精准夹持与剪切[4],二者结合的方案恰好能弥补传统采摘方式的短板,更能从经济、安全生态、技术创新、行业发展四大维度为林业产业转型赋能。经济层面,该方案可大幅降低松果破损率,提升单日采摘效率,减少采摘成本,显著提升林农收益,推动松果产业规模化、精细化发展;安全与生态层面,能彻底替代高危的人工爬树采摘,消除人身安全隐患,同时精准操作可避免对松树枝芽、地表植被的破坏,实现生态保护与经济发展协同推进;技术创新层面,构建感知-规划-控制闭环体系以突破传统设备瓶颈,其矢量动力系统、农林AI识别算法等核心技术还能促进无人机核心部件国产化,且无人机与机械臂的融合技术可迁移至电力巡检等多领域;行业发展层面,该技术契合林业智能化趋势,可为核桃、柑橘等其他林果采收装备研发提供经验,带动林区无人机运维等配套产业发展。 标签:无