在西北农林科技大学的模拟果园实验室里，一台由一大一小两个半人形机器人组成的“双胞胎”采摘设备正在进行训练。这两个机器人共用履带式底座，高个的“大娃”负责采摘1.5米以上高处的苹果，矮个的“小娃”则专注于低处果实的采摘。科研人员介绍，这种分工设计旨在提高采摘效率，适应不同高度的果树需求。
机器人的核心采摘技术依赖于安装在头部和机械臂上的视觉系统。这套系统能够精准扫描果树形态、果实色泽和大小，并将数据实时传输至中央处理单元。博士生陈重成解释，机器人的“大脑”通过算法分析图像信息，区分果树、枝条、健康果实和病斑果实，最终锁定优质苹果并指挥机械臂完成采摘动作。实验数据显示，“大娃”的仿生机械臂具有更多关节和灵活角度，可绕过障碍物夹取果实；而“小娃”的工业机械臂则以更广的作业空间和更快的速度见长。
为应对真实果园的复杂环境，科研团队正开展多项技术优化。近期，他们邀请具有丰富种植经验的果农参与实验，通过专业动作捕捉系统记录人类采摘时的手势、力度和运动轨迹。家住陕西的果农炊水利拥有8亩果园，每年采摘季需全家五口人忙碌一个多月，人工成本占收入三成。当他得知采摘机器人平均7.5秒即可完成单果采摘、每小时可处理800个苹果时，表现出浓厚兴趣。目前团队正根据采集的数据优化机械爪设计，以提升果实抓取的精准度。
在丘陵地形模拟实验平台上，科研人员正在测试机器人的地形适应能力。通过反复加深土沟、调整坡度，他们记录下设备最大爬坡角度为15度，并逐步挑战其跨越沟坎的极限。团队计划在今年秋季苹果成熟期前完成所有优化工作，使设备具备实际作业条件。这项研究对陕西果业具有重要意义——作为全国苹果产量四分之一的产区，当地大量果园位于丘陵地带，传统机械难以进入，人工成本居高不下。
在另一片500亩的示范果园里，多台智能装备正在进行协同作业演示。地面巡检机器人穿梭于果树间，监测病虫害并记录采收进度；两台转运机器人与采摘机器人配合，实时运输已摘果实；空中无人机通过遥感相机扫描果园，将道路状况和果实成熟度数据传输至云平台。硕士生杨清燕介绍，这套系统可实现空地协同作业，通过任务分配和路径规划显著提升采收效率。目前陕西正加快推广智能育种、数字孪生果园等技术，推动智慧农业解决方案向中小规模果园普及。
