我国研发出自动巡航杂交授粉智能育种机器人“吉儿”

【蜂耘网　机器人】中国科学院遗传与发育生物学研究所近日成功研制出具备自动巡航功能的杂交授粉智能育种机器人“吉儿”。该成果已在国际学术期刊《细胞》正式发表。

该研究团队在作物花部形态改造方面取得突破性进展，开发出适合机器人操作的花型结构。在此基础上，团队设计出集成导航、识别、操作三大核心功能的智能授粉机器人系统。“吉儿”搭载自主巡航系统，可在田间实现厘米级精确定位，并通过多光谱成像技术识别植株生长阶段。

机器人配备高精度机械臂，能自动完成去雄、花粉采集、授粉等系列操作。在玉米和大豆等主要农作物试验中，“吉儿”单日有效授粉量达到1000株以上，授粉成功率超过95%。该设备采用模块化设计，可适应不同株型作物的操作需求。

研究团队通过开发作物花器官三维模型数据库，建立花朵位姿估计算法，使机械臂操作精度达到亚毫米级。在夜间作业环境下，机器人授粉效率可提升30%以上，有效避开日间高温对花粉活性的影响。

“吉儿”系统构建了包含环境温湿度、花粉活性、柱头可授期等参数的决策模型，实现授粉时机的智能判断。田间试验数据显示，机器人授粉的杂交组合结实率较人工操作提高12%-18%，种子纯度达到99.6%以上。

该技术突破传统育种受人工操作精度、效率限制的瓶颈。一台“吉儿”机器人可替代10-15名熟练技术员的工作量，将杂交育种的周期缩短30%以上。在持续运行状态下，机器人日均有效工作时间达20小时，显著提升育种效率。

目前研究团队已建立机器人作业数据云平台，实现多机协同作业与远程监控。系统累计采集超过500万组田间操作数据，为优化操作算法提供支撑。团队计划在东北、黄淮海等主要粮食产区建立示范网络，推动智能育种技术体系落地应用。

这项技术突破标志着作物育种进入智能化新阶段，为保障粮食安全提供新的技术路径。智能育种机器人的研发应用，将有效解决杂交育种人工成本高、技术门槛高等制约因素，推动育种技术向标准化、规模化方向发展。

（蜂耘机器人网 责任编辑：科技蜜）