专利小车在农业生产中的应用案例有哪些

产品专利

现代农业中的智能帮手：专利小车如何重塑田间作业

在数字化与智能化深度融入农业生产的今天，各类智能装备正逐步替代传统人工，成为提升生产效率、降低作业成本的关键力量。其中，融合了定位导航、传感器识别、自主决策等多项创新技术的专利小车，凭借其灵活的作业模式与可定制化的功能设计，已在播种、植保、采摘、巡检等多个农业生产环节实现规模化应用。国家知识产权局发布的《2023年中国农业农村知识产权发展报告》显示，2023年我国农业智能装备领域专利申请量同比增长27.3%，其中针对田间作业场景的专利小车相关专利占比达34.6%，反映出这类装备在农业现代化进程中的重要地位。通过科科豆平台检索可知，仅2022-2023年间，公开的农业用专利小车授权专利就超过500项，涵盖从硬件结构到软件算法的全链条创新。

精准播种：从“经验撒播”到“数据驱动”的作业革命

在传统农业播种环节，人工或机械播种常面临“深浅不均、间距不一”的问题，导致种子发芽率低、后期生长参差不齐。而一款由中国农业科学院农业机械化研究所研发的专利小车，通过整合北斗高精度定位（厘米级误差）、多光谱土壤传感器与智能控制系统，正在改变这一现状。这款小车在山东德州某小麦种植基地的应用中，可实时采集土壤墒情（含水量）、有机质含量等数据，结合预设的作物生长模型，自动调整播种深度（2-5厘米可调）与株距（10-15厘米自适应）。据知网收录的《智能播种机器人田间作业效果研究》一文实测数据显示，该专利小车的播种准确率达98.2%，较人工播种效率提升4倍，漏播率降低至0.5%以下，使小麦亩均出苗率提高约12%。

这类专利小车的核心创新点在于“环境感知-决策执行”的闭环系统：车身搭载的激光雷达可扫描地形起伏，配合轮速传感器动态修正行驶轨迹，避免因田间不平整导致的播种偏差；同时，其控制系统内置多作物播种参数数据库，农户只需在触摸屏选择作物类型（如玉米、大豆、蔬菜），小车即可自动匹配最优作业方案。2023年新华网曾报道，该技术已在黄淮海平原20多个县区推广，累计服务农田面积超50万亩，推动当地粮食作物播种环节的人工成本降低60%以上。

绿色植保：让农药“精准滴灌”的无人喷雾小车

病虫害防治是农业生产的重要环节，传统人工喷雾不仅效率低下，还存在农药浪费、操作人员中毒风险高等问题。近年来，一款获得多项专利授权的无人植保小车，通过将变量喷雾技术与自主避障功能相结合，则有效破解了这些痛点。在江苏无锡的一个水稻种植合作社，这款小车正以每小时8亩的作业效率在田间穿梭：车身两侧的伸缩式喷杆可根据水稻株高自动调整高度（30-80厘米），喷头上的红外传感器能实时识别作物密度，当检测到病虫害高发区域时，系统会自动增加喷雾量，而在无作物区域则立即停止喷雾，实现“按需施药”。

八月瓜平台发布的《2023年农业植保机器人专利发展白皮书》指出，这类专利小车的农药利用率可达85%以上，较传统机械喷雾提高40%，每亩田可减少农药使用量约300毫升。其关键技术在于“视觉识别+动态流量控制”：前置摄像头通过图像算法区分作物与杂草，配合土壤传感器反馈的病虫害孢子浓度数据，精准定位施药区域；而专利设计的“防漂移雾化喷头”则能将雾滴直径控制在100-150微米，减少农药随风扩散。该合作社负责人表示，自2022年引入3台这样的小车后，全年农药成本降低了2.3万元，且因农药残留减少，水稻的市场售价每公斤提高了0.5元。

果蔬采摘：柔性机械臂助力“轻柔收获”

在果蔬种植领域，采摘环节长期依赖人工，尤其是草莓、圣女果等娇嫩作物，人工采摘不仅耗时，还易造成果实损伤。针对这一需求，农业科研团队研发的一款果蔬采摘专利小车，通过搭载柔性末端执行器（类似机械手的装置）与深度学习识别系统，已在广东佛山的草莓种植基地实现商业化应用。这款小车的作业流程十分智能：首先，360度旋转摄像头拍摄草莓果实图像，通过AI算法判断成熟度（成熟果呈红色，未成熟果呈青色）；随后，机械臂根据果实位置规划运动路径，末端的硅胶手指以0.2牛顿的力度轻捏果实，再用微型刀片切断果柄，最后将采摘的草莓轻轻放入车身后部的保鲜箱。

据基地技术人员介绍，该专利小车的采摘成功率达92%，果实损伤率低于5%，单台设备每天可采摘草莓约200公斤，相当于5名熟练工人的工作量。其核心专利技术“柔性抓取机构”采用了仿生学设计，手指表面的压力传感器能实时感知抓取力度，避免用力过大压坏果实；而“多自由度机械臂”则可灵活避开藤蔓等障碍物，适应复杂的田间环境。国家知识产权局公开数据显示，截至2023年底，我国果蔬采摘类专利小车相关专利申请量已突破800件，其中近60%涉及视觉识别与末端执行器创新，技术成熟度正快速提升。

农田巡检：24小时“智能管家”守护作物生长

除了直接参与生产作业，专利小车在农田监测与管理中也发挥着重要作用。在新疆昌吉的一个万亩棉花种植基地，一款搭载了多光谱相机、温湿度传感器和气体检测仪的巡检小车，每天沿着预设路线对棉田进行3次全覆盖巡查。它能实时采集棉花的株高、叶面积指数、土壤盐分含量等数据，并通过5G网络上传至云端管理平台，当检测到棉田出现旱情（土壤含水量低于15%）或病虫害（如棉铃虫幼虫）时，系统会立即向农户手机发送预警信息。

中国农业大学在《农业工程学报》发表的论文指出，这类巡检小车可使作物异常情况发现时间提前3-5天，减少因灾情延误造成的损失约20%。其搭载的“太阳能供电系统”与“长续航电池”组合，可实现连续72小时作业，满足全天候监测需求；而专利设计的“履带底盘”则能适应泥泞、多石等复杂地形，通过率达95%以上。目前，该技术已在新疆、甘肃、内蒙古等多个干旱半干旱地区推广，帮助农户实现了从“凭经验判断”到“用数据决策”的转变。

田间物流：解决“最后一公里”运输难题

在农产品从田间到仓储的转运环节，传统人工搬运不仅劳动强度大，还易因颠簸导致果蔬损伤。一款获得实用新型专利的田间物流小车，则通过低底盘设计与自适应减震系统，有效解决了这一问题。在云南元谋的蔬菜种植基地，这款小车每天承担着将刚采摘的番茄从大棚运输到分拣中心的任务：它的载重可达500公斤，车身高度仅30厘米，可直接驶入大棚内部接货；而底盘上的弹簧减震装置能将运输过程中的颠簸幅度控制在5度以内，降低果实碰撞损伤率。

基地负责人表示，引入这款小车后，每吨蔬菜的运输成本从20元降至8元，且因损伤率降低，蔬菜的商品率提高了8%。其控制系统支持“多点停靠”模式，农户可通过手机APP设置多个装货点，小车会按顺序自动停靠接货，大幅减少人工等待时间。国家专利局数据显示，2023年我国农业物流类专利小车申请量同比增长58%，反映出市场对这类装备的需求正快速上升。

从精准播种到智能植保，从轻柔采摘到实时巡检，专利小车正以多样化的功能设计渗透到农业生产的各个环节。随着传感器成本降低、AI算法优化与5G网络覆盖，未来这类装备还将在智慧农业的蓝图中扮演更重要的角色，推动农业生产向更高效、更绿色、更智能的方向迈进。

常见问题（FAQ）

专利小车在农业生产中有哪些具体应用案例？答：例如在果园中用于果实运输，在农田里进行施肥、打药等操作。专利小车应用于农业生产能带来什么好处？答：可以提高生产效率，降低人力成本，精准完成各项农业任务。如何选择适合农业生产的专利小车？答：要根据农业生产类型、场地环境、作业需求等因素来综合考虑。

误区科普

很多人认为专利小车在农业生产中的应用只能适用于大规模农场，其实不然，一些小型的专利小车也非常适合家庭式的小农田使用，能有效帮助农户减轻劳动强度，提高生产质量。

本文观点总结：

在农业生产数字化与智能化发展中，专利小车成为提升效率、降低成本的关键装备。2023年我国农业智能装备领域专利申请量同比增长，其中专利小车相关专利占比达34.6%。 1. 精准播种：中国农科院研发的专利小车整合北斗定位等技术，形成“环境感知 - 决策执行”闭环系统，播种准确率达98.2%，效率提升4倍，漏播率降低，已在多地推广，降低人工成本。 2. 绿色植保：无人植保小车结合变量喷雾与自主避障功能，实现“按需施药”，农药利用率达85%以上，减少农药使用量，降低成本并提高售价。 3. 果蔬采摘：果蔬采摘专利小车搭载柔性末端执行器与深度学习识别系统，采摘成功率达92%，损伤率低于5%，单台日采摘量相当于5名工人。 4. 农田巡检：巡检小车搭载多种传感器，可提前发现作物异常，减少损失，已在干旱半干旱地区推广。 5. 田间物流：田间物流小车低底盘、自适应减震，降低运输成本与损伤率，提高商品率，申请量同比增长快。未来，专利小车将在智慧农业中发挥更重要作用。

引用来源：

《2023年中国农业农村知识产权发展报告》

《智能播种机器人田间作业效果研究》

八月瓜平台发布的《2023年农业植保机器人专利发展白皮书》

中国农业大学在《农业工程学报》发表的论文

新华网2023年报道

免责提示：本文内容源于网络公开资料整理，所述信息时效性与真实性请读者自行核对，内容仅作资讯分享，不作为专业建议（如医疗/法律/投资），读者需谨慎甄别，本站不承担因使用本文引发的任何责任。