近期，在中國農業(yè)機械學(xué)會(huì )普及工作委員會(huì )、農業(yè)機械全媒體平臺和中國農業(yè)機械工業(yè)協(xié)會(huì )丘陵山區農業(yè)機械分會(huì )共同主辦的”2021中國農業(yè)機械年度盛典“上，將”年度智能農機“稱(chēng)號授予耐克薩特（NEXAT）智能作業(yè)平臺。而耐克薩特（NEXAT）此前還獲得了2021年Agritechnica創(chuàng )新獎唯一金獎。

該公司成立于2013年，致力于開(kāi)發(fā)“一體化系統拖拉機”——一種智能作業(yè)平臺。這是對自19世紀中期以來(lái)就存在拖拉機概念的最新嘗試。

在肯辛頓開(kāi)創(chuàng )先河

系統由亞歷山大·哈爾克特（AlexanderHalkett）在肯辛頓建造。

實(shí)際上，這種智能作業(yè)平臺具有一條寬軌框架，動(dòng)力系統（蒸汽機）位于機器的一側，而收集箱安裝在另一側，兩者通過(guò)框架連接。

AlexanderHalkett的系統依賴(lài)于由蒸汽驅動(dòng)的龍門(mén)“拖拉機”橫穿的永久性軌道

它在軌道上運行，被稱(chēng)為“GuidewayAgriculture”，并在一些蔬菜主產(chǎn)區得到了應用。

繼續發(fā)展

直到20世紀70年代，來(lái)自牛津郡奇平諾頓的農民大衛·道勒（DavidDowler）開(kāi)始基于Hesston開(kāi)發(fā)自己的機器。

大衛道勒的機器依賴(lài)于懸掛在框架上的機具

大衛的改進(jìn)重點(diǎn)在于，在作業(yè)過(guò)程中減少對土壤的壓實(shí)。之后，Silsoe研究所在大衛設計的機器的基礎上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)。

隨著(zhù)土壤條件的顯著(zhù)改善和農藥用量的大量節省，該系統優(yōu)勢逐步凸顯。

土壤條件改善也使得系統應用范圍不斷擴大?，F在將作業(yè)區域被明確規劃的形式稱(chēng)為受控交通耕作(CTF)。

早在1996年，NewScientist的一篇報道就指出，“道勒龍門(mén)拖拉機的開(kāi)發(fā)商表示，該機具的使用可以實(shí)現增產(chǎn)25%，同時(shí)降低油耗50%，降低化肥用量，并減少70%除草劑使用量。”

Silsoe研究站強調了該系統的優(yōu)勢

TimChamen在Silsoe研究所完成了大量開(kāi)發(fā)工作，并且目前他仍然是這個(gè)概念的擁護者。

Dowler龍門(mén)系統的最終提案從未投入生產(chǎn)

Tim曾指出，Gantry系統的主要優(yōu)勢在于它們將土壤壓實(shí)限制在田間的特定區域，無(wú)論是在整個(gè)生長(cháng)季節還是以后的作業(yè)中。

使用大衛機器時(shí)，機具軌道約占工作區域的10%，但使用更大的Nexat裝置，因其跨度達到14m，這一區域減少到僅5%。

龍門(mén)架占地少的一個(gè)原因是，對于每?jì)蓚€(gè)相鄰的通道，只需要3個(gè)而不是4個(gè)軌道。

現場(chǎng)作業(yè)的不同方法

Tim還指出，為了獲得最佳效果，軌道將成為半永久性的。最終，會(huì )形成硬化的土壤“基礎”。由于這部分土壤尚未開(kāi)墾，在土壤濕度較大的情況下也能起到良好的支撐作用。

在與收割機平行運行的作物中可以看到龍門(mén)系統的半永久性軌道

Nexat機器另一大優(yōu)勢在于，機器不是懸掛在龍門(mén)架上，而是從側面與它們對接。

將機器構建成“U”形，允許從側面而不是頂部連接到工作模塊。由此可以更好地實(shí)現自動(dòng)化。

不過(guò)，大衛機器和Silsoe在龍門(mén)系統上開(kāi)展的工作都沒(méi)有取得商業(yè)成功，聚焦避免土壤破壞的重要性和CTF的發(fā)展可能是兩者的最大收獲。

它們在包括日本、俄羅斯和加利福尼亞在內的世界各地區都進(jìn)行了各種其他嘗試，但目前在市場(chǎng)上仍然沒(méi)有被廣泛接受或大規模生產(chǎn)。

Nexat的嘗試

這種情況很可能會(huì )隨著(zhù)Nexat（NextAgriculturalTechnology，下一代農業(yè)技術(shù)）龍門(mén)式系統在2021年12月的發(fā)布而改變。

這臺機器背后的公司是德國一家名為KalverkampMaschinenbauGmbH的工程咨詢(xún)公司，主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域是農業(yè)制造業(yè)。

在與收割機平行運行的作物中可以看到龍門(mén)系統的半永久性軌道

2013年，公司成立了Nexat，并與其他幾家公司和組織合作開(kāi)發(fā)龍門(mén)架，這些公司和組織為該項目貢獻了他們的專(zhuān)業(yè)技能和知識。

做好自主運行的準備

過(guò)去將龍門(mén)系統商業(yè)化的嘗試似乎都以失敗告終，主要原因在于傳統制造商僅關(guān)注土壤壓實(shí)問(wèn)題。

而Nexat機器從設計之初就突出了自動(dòng)化，充分利用數字農業(yè)發(fā)展趨勢。

盡管目前需要手動(dòng)操作，但Nexat裝置的構建最終可以自主運行

據稱(chēng)，該系統將覆蓋耕、種、管、收全過(guò)程，并且無(wú)需人工操作。

每個(gè)現場(chǎng)操作對應有專(zhuān)用模塊，包括一個(gè)帶有5.8m長(cháng)軸流分離器的谷物收割裝置。

模塊化意味著(zhù)每個(gè)工具實(shí)際上都可以自行推進(jìn)，這進(jìn)一步削弱了拖拉機與農機具傳統掛接。

保留一個(gè)司機位用于公路運輸和觀(guān)察正在進(jìn)行的工作

公路運輸通常被認為是自動(dòng)拖拉機的主要絆腳石。而Nexat則通過(guò)保留一個(gè)駕駛位來(lái)實(shí)現，這樣它可以在田地間通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行駕駛。

目前，該機具由兩臺550馬力的柴油發(fā)動(dòng)機提供動(dòng)力，并通過(guò)電力驅動(dòng)軌道。未來(lái)將計劃使用氫燃料電池技術(shù)。

伙伴關(guān)系推動(dòng)創(chuàng )新

早期將這些機器進(jìn)行商業(yè)化嘗試遇到的問(wèn)題之一是缺乏其他公司的支持和投資。Nexat通過(guò)在開(kāi)發(fā)早期階段引入幾家公司來(lái)跨越這一障礙。

主要的合作伙伴是Vaderstad，其生產(chǎn)了一系列模塊化的工具和播種機，這些工具和播種機很容易連接到龍門(mén)架上，并且專(zhuān)門(mén)設計為用于與龍門(mén)架一起使用。

該公司指出，它在相應模塊解決方案的開(kāi)發(fā)和調整中發(fā)揮了重要作用，并將提供機器作為新作物生產(chǎn)系統中的模塊。

其他合作伙伴還包括HerbertDammannGmbH、流體應用專(zhuān)家、GeringhoffGmbH以及奧斯納布呂克和不來(lái)梅的兩所德國大學(xué)。