中科原动力韩威博士：当人工智能遇上农耕，把科幻电影照进现实

年轻博士、海归、学霸，还有着亮眼的科研成绩单，对于韩威来说未来的学术前景可以拥有无限遐想。然而站在自动驾驶的科技前沿，有着深厚的学科背景与理论基础的韩威，始终思考着一件事：随着无人驾驶技术的不断突破，如何将技术、经验转化为切切实实的生产力。从哪里切入，这同样是问题的关键。

随着国家城镇化进程加速，我国农业生产面临劳动力短缺、人口老龄化等结构性矛盾。“谁来种地”、“怎么种地”是我国必将面临和必须回答的问题。彼时，老师李德毅院士提出了：黄牛退休、铁牛耕地、农民进城、专家种田，把论文写在祖国大地上的建议。在看到农田领域对无人作业的刚性需求和更可期的商业价值后，韩威决定转换赛道。

怀揣智慧农业、振兴乡村的饱满热情，站在自动驾驶科技前沿的韩威博士带领一群饱学人工智能和自动驾驶技术的青年才俊扎根农业领域，开辟会学习的农田作业机器人新场景。就这样在中国工程院李德毅院士和中国科学院微电子研究所支持下，一家名为“北京中科原动力科技有限公司”的企业诞生了。

韩威和团队分析了农业生产面临的人口老龄化、作业效率低下、作业标准差异化等问题，瞄准农机无人化、智能化发展方向，致力于用人工智能和自动驾驶技术为农机赋能，推动农业生产方式的智能化变革。

团队成立之初，一群刚刚跨越大洋相聚北京的博士就将科研探索的战场从实验室搬到车间厂房、田间地头，开启了从0-1的跨越。团队的第一个目标，是打造一套基于我国北斗高精度定位技术的农机无人作业系统，让传统农机装上智慧的翅膀。

韩威的团队来自清华大学、加利福尼亚大学伯克利分校、早稻田大学等国内外的高校，大家的知识背景均与人工智能、自动驾驶相关，也有着丰富的行业经验，做一台无人驾驶的农机，可谓杀鸡用牛刀了。多年严谨的科学钻研培养了韩威从事物本质思考问题的科学素养。要从底层思维构建解决问题的支点，韩威考虑到研发农机无人驾驶产品的根本目的是让农业降本、增效、增产、增收，而不是强调绝对的无人驾驶。韩威将他要的产品形容成是一个了解农业生产、可以代替人工的“虚拟老机手”。这是一个将北斗导航、5G、大数据、物联网、人工智能、自动驾驶技术和农业机械、现代农艺技术、用户体验多学科相融合的前沿领域。他所做的事业一点不“土”，甚至是挑战不少。

于是，韩威决定带着一群博士 “码农”去农田一线研究懂农业、懂农机、懂种地的“老农”。团队深入东北等我国农业种植一线梳理需求，走上田间地头，与农机管理部门、农机合作社、种植户、拖拉机手、销售商沟通交流，论证产品功能。向农民和老机手学习如何种地、如何开拖拉机、如何解决耕作过程中遇到的各种各样的问题……

经过摸爬滚打，一个个白面书生，全部蜕变成了皮肤黝黑的农家小哥。大家都还取得了拖拉机和联合收割机驾驶证，拥有了丰富的农业一线生产经验。与此同时，团队也积极吸纳农业背景的研发与生产人员加入，其中团队成员里具有农业生产经验最长的已达7年。

这是一个具备自动驾驶和农业生产双重认知，脚踏实地的创新团队。团队深知，只有在实践中反复锤炼，科研创新才能出精品。韩威带领团队从一间餐厅的包间起步，从北京小汤山十几亩的试验田到东北的万亩农田，在厂房车间、在田间地头倾力打造出了北斗农机无人作业系统样机1.0和2.0。期间，为了系统功能的不断完善，研发、调整、测试……不知迭代反复了多少遍，白加黑、5+2、早已家常便饭。也正是在这群年轻人的努力下，中科原动力成立仅半年，就获得了来自英诺天使与科微基金的天使轮投资，以及中关村发展启航创新基金的投资。

从《星际穿越》中充满科幻色彩的智能拖拉机，到试验田中自由行走的无人农机，韩威和他的团队仅用了不到一年的时间，就完成了智慧农业领域自动驾驶梦想的快速落地，实现了科幻憧憬到真实世界的现实转变。

研发农机无人作业系统，让韩威对自动驾驶有了新的认识。在韩威看来，与道路自动驾驶相比，农田场景的应用在感知环境上相对简单，但由于农具操作和农田土地的差异，其对系统的精准度、决策能力则同样有着较高的要求。与铺装路面的城市无人驾驶不同，农机无人驾驶系统运行环境复杂，震动、冲击、粉尘、风吹、日晒、土地多样性及农具多样性等等都对产品设计、研发与生产提出新的挑战。人误地一时，地误人一年。农时不等人，耽搁不起，“用得住”在农忙时节非常重要。为此，即便在新冠疫情反复来袭的情况下，团队抱着长期扎根黑土地的决心，连续几个月不回家，坚持全时段、全天候地检验科研成果，在各种极端条件下测试农机样品的性能。

与现有农机依靠导航设备实现走直线相比，中科原动力的智能农机集合了领先的人工智能和无人驾驶技术，具备全昼夜无人化精准作业能力；可实现在雨雪、低能见度等恶劣条件下自动驾驶作业；可适配二十余种不同农具，应用场景覆盖耕整地、播种、中耕植保、收获、秸秆还田等大田作业全过程；可承受连续、高强度、长时间作业，解决有限时间窗口内大强度作业问题；还可以实现集群化作业，一个人同时管理多台设备，大幅减少作业人员数量。其产品不仅提高了农耕生产的效率，确保了农田作业的时效性，也缓解了我国农业生产劳动力紧缺、成本高、效率低的难题。智能农机定位精度达到厘米级，作业质量精度高，可以最大限度地提高对土地、种子、农药、化肥的利用率。新科技带来的精耕细作模式实现了降本、增效、减损，给老百姓带来实惠，更是实现了对耕地的生态保护，减少了农药残留等食品安全健康问题。

韩威所做的事也在逐步改变中国的农机在全球缺乏竞争力的现状。自改革开放以来，国内农业机械化、智能化有了长足的进步。现阶段，东北、新疆等地的大型合作社、农垦集团等已经具备智能化农业机械设备的站点，但是设备几乎全部依靠于进口国外先进设备。经过统计，国产化、智能化的农业机械设备型号依旧不多，科技化的技术水准依旧处于探索发现的初始阶段，和国外的发达国家相比差距明显。

韩威团队研发的L4级北斗农机无人驾驶系统可以将传统拖拉机改装实现完全无人驾驶，在北斗卫星组合导航的基础上，结合激光、视觉SLAM技术，使全流程无人作业更稳定、精准、高效。通过精准苗垄识别、作物杂草区分、障碍物检测与识别等技术，可以大幅提高作业效率，保证作业安全。整套无人驾驶系统为自主研发，可实现完全国产化，在国内外农机智能化水平中处于领先的地位。这也是人工智能技术给中国智能装备的发展带来了弯道超车的机遇。中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,饭碗主要装中国粮。向有限的耕地索要更多更高质量的粮食，科技是保障。在韩威看来，这是机遇，也是沉甸甸的责任。

当农业种植人员面对较新的事物时，总是持有怀疑的态度，这也就是意味着技术的领先并不等同于市场的接受。在农机无人驾驶系统的推广中，团队遇到了市场拓展方面的阻碍，为了克服困难，团队进行了多方面的探索。

以市场为导向，需求牵引产品，团队扎根农业一线，进行了完备的需求调研，全面了解农业客户等相关企业的消费情况，制定了完善的产品开发及营销战略，形成特色，满足顾客需求，并由点及面逐步推广。

“农业领域的新技术新产品推广有自己的特点，农民客户们都非常注重实际效果怎么样、能节省多少钱、能多赚多少钱。”韩威感叹道，“虽然农民客户有刚性需求，但大家又不愿意做第一个吃螃蟹的人，所以我们在村里、乡里做了一年时间的试验与示范，让他们看得见、摸得着、体会到无人作业的好处和能够带来的真金白银。”从实验室技术研发到产业化推广过程中，这个从农田里摸爬滚打出来的团队变得更接地气了。

有了满足农业刚需的硬核产品，公司的产品开始由点及面铺展开来。在全国主要农作物生产全程机械化示范县——齐齐哈尔富裕县，韩威与当地农机局签署了智能农机示范项目战略合作协议。这是韩威和团队的首个落地点。

韩威畅想的科幻画面终于在黑土地上真正实现：在东北的广袤农田里，数台无人农机穿梭在农田之中有序作业，而一旁的农场工作人员只是时不时地在一块屏幕瞅几眼，长方形的显示屏正是智能农机的“大脑”。显示屏上，拖拉机的运行轨迹、已耕作面积等信息也在实时更新。在深秋耕整地的时节，智能化农业机械让农业耕作人员不再感到寒冷与疲惫，整个田间地头充满科技感与未来感。

近两年的时间，对于韩威来说，是按下快进键的两年，是充满惊喜的两年，公司已经成为国内农机无人作业面积最大、技术世界领先的农业无人驾驶公司。中科原动力为客户提供一站式农田作业机器人产品和数字化农业服务解决方案，实现了商业化、规模化应用。产品已在北大荒、中粮以及多家千万级现代农机专业合作社使用，在实际生产中累计完成无人标准化作业数十万亩。公司还荣获国家高新技术企业，中关村金种子企业，公司参与研发的“蔬菜规模化生产人机智能协作技术”入选了中国农业农村部十大引领性技术……

随着无人作业智能农机产业化扎实推进，公司的农田作业机器人产品全面开花，产品和服务迅速响应市场需求，公司进入快速发展新阶段。如今北京研发中心、蔬菜无人农场群体智能联合实验室、智能农机生产基地、丘陵山地农业机器人产业技术研究院等研发、生产基地相继建立，公司的产业化前瞻布局顺利推进。公司持续加码发展智慧农业高端智能农机装备的研发生产，紧跟市场需求和技术趋势，为全球客户提供智慧农业大数据平台、智能模块、智能农机、农业机器人等产品，可满足粮食作物，经济作物，水田，旱田，设施农业、丘陵山地等多种农田作业场景。

人工智能赋能农业大势所趋，农田作业机器人是未来农田作业的主力军，会学习则是未来农机的显著特征。在2021年的年会上，韩威向团队表示，2022年充满希望与挑战，他希望大家做一个简单而专注的人。十样会不如三样好，三样好不如一样绝，团队要始终坚持学习。

韩威对中国智慧农业的发展充满期待，并希望未来农民能够更加专业化地去种植，更加职业化、体面地去扮演“农民”这个角色！韩威表示，他将和团队继续把自动驾驶、机器人、物联网等新技术应用于农业生产耕、种、管、收等环节，促进农业无人化、生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化，最终推动我国农业科技现代化的进程。

韩威如是说道：“在这个进程中，如今我们还是孩提之年，我们还在继续努力！”