意大利研究人员首创数字双胞胎，降低葡萄园测试成本和风险

在意大利的葡萄园里，一场静悄悄但意义重大的变革正在悄然进行。技术正在成为葡萄栽培不可或缺的一部分，机器人、传感器和人工智能现在正与经验丰富的种植者一起工作。最近的发展包括意大利技术研究所制造的机器人 Frasky，以及蒙泰普尔恰诺的 Tenute del Cerro 使用的人工智能葡萄选择器。另一项创新是 RC 3075，这是 Black Shire 与著名的 Giacomo Conterno 酒庄的 Roberto Conterno 和工程师 Federico Bona 合作开发的自主工具运输车，后者最近获得了 2025 技术创新奖。

最新进展来自米兰理工大学机械工程系和电子、信息与生物工程系的研究人员。他们与 Soluzioni Ingegneria（一家专门从事车辆仿真软件的公司）合作开发了一种新系统，用于在虚拟环境中测试和优化拖拉机自动驾驶策略。该系统创建了一个葡萄园的数字孪生系统，能准确再现斜坡、不平整的地形和行列布局。

据研究团队称，使用逼真的模拟可以降低田间试验的风险和成本。这项技术还为培训操作人员提供了宝贵的工具，有助于加快农业新技术的采用。他们的研究发表在《农业工程》（AgriEngineering）杂志上，概述了创建逼真葡萄园场景和评估自动驾驶控制算法的综合方法。

研究的目的不是简单地减少葡萄园中的人员。相反，研究人员旨在提供一个高保真数字环境，在这个环境中，可以安全地开发、测试和改进基于传感器和预测算法的自动化解决方案。在这个虚拟环境中，配备了低成本 GNSS（全球导航卫星系统）传感器和 IMU（惯性测量单元）的拖拉机接受了测试。这些装置使拖拉机能够在行间自主移动，并在田外进行精确的转弯操作。

GNSS 传感器利用卫星信号计算地球上任何地方的地理坐标，而 IMU 则实时测量移动和方向。通过将这些技术与先进的算法相结合，拖拉机可以在没有人工干预的情况下导航复杂的葡萄园布局。

米兰理工大学教授兼项目协调员费德里科-切利（Federico Cheli）解释说，他们的方法将地形建模、先进的控制系统和逼真的传感器数据整合在一个模拟环境中。这种整合使研究人员能够加快开发速度，同时最大限度地降低实际测试的风险和成本。

数字孪生技术在农业领域的应用方兴未艾，但在提高葡萄园管理的效率和安全性方面大有可为。随着越来越多的酿酒厂采用这些技术，预计自动化在葡萄栽培中的作用将越来越大。目前，意大利研究人员正在牵头努力，确保未来的创新技术在进入田间之前经过全面测试。