農業(yè)必將成為機器人未來 機器人各國加大農業(yè)機器人研發(fā)力度

近日，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平對全國春季農業(yè)生產工作作出重要指示。習近平強調，要加強高標準農田、農田水利、農業(yè)機械化等現代農業(yè)基礎設施建設，提升農業(yè)科技創(chuàng)新水平并加快推廣使用，增強糧食生產能力和防災減災能力。

2月25日，全國春季農業(yè)生產工作電視電話會議在京召開。會上傳達學習了習近平重要指示。中共中央政治局委員、國務院副總理胡春華出席會議并講話。

近年來隨著農業(yè)集聚化的快速發(fā)展，用于農業(yè)生產的各種機器人逐漸成為農業(yè)技術、裝備研發(fā)的重要內容。農業(yè)機器人的出現和應用不僅一定程度緩解農村勞動力短缺和結構不合理的問題，也改變傳統(tǒng)農業(yè)勞動方式、促進現代農業(yè)發(fā)展。

世界機器人大會組委會秘書處所統(tǒng)計的企業(yè)中，近10%的機器人企業(yè)在進行農業(yè)機器人相關技術及產品的研發(fā)。毋庸置疑，農業(yè)必將成為未來 機器人產業(yè)落地的重要領域，農業(yè)機器人也將為高效、安全、智能的農業(yè)生產和農業(yè)綠色發(fā)展做出突出貢獻。

農業(yè)機器人越來越受重視

農業(yè)機器人能夠逐步代替人力而且不斷幫助農業(yè)生產降低勞動強度，同時，其還可提高勞動效率，幫助解決目前許多國家面對的勞動力稀缺難題。這使得農業(yè)機器人越來越受到世界各國的重視。

北美和歐洲在精準農業(yè)和農業(yè)機器人的使用方面處于世界領先水平，但亞太地區(qū)（主要是中國和印度）也在快速增長。根據Tractica最近的一份報告，到2024年底，農業(yè)機器人的年出貨量預計將達到60萬臺（2016年的年出貨量僅為33000臺）。

中國工程院院士趙春江表示，農業(yè)機器人目前已成為世界熱點。2017-2021年期間，人工智能在農業(yè)中應用的年復合增長率為22.68%。2016年為27.6億美元，預計2020年為111億美元，2025年為308億美元，主要包括農業(yè)無人機，無人拖拉機、智能收獲機、智能除草機、擠奶機器人、農業(yè)自動化與控制系統(tǒng)等。農業(yè)機器人的廣泛應用是人工智能農業(yè)領域市場快速發(fā)展的重要因素。

各國加大農業(yè)機器人研發(fā)力度

農業(yè)機器人的廣泛應用是人工智能農業(yè)領域市場快速發(fā)展的重要因素，因此一些國家都加大了對于農業(yè)機器人的研發(fā)力度。

雖然我國對機器人的研究起步相對較晚，但國內很多研究機構和企業(yè)也在探討無人農場，也建設了無人農場的示范，產業(yè)發(fā)展迅速。

在作業(yè)對象識別和定位算法優(yōu)化方面，各國的主要研究對番茄、甜椒、蘋果、柑橘和荔枝等蔬果及雜草和作物病害等的識別，而中國在這一方向上的研究產出相對較多。

導航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化方面，日本和西班牙的相關研究則更加超前。

美國在作業(yè)對象的分選與監(jiān)測研究上產出相對較多，研究重點包括果實分選及水產養(yǎng)殖監(jiān)測和牛奶產量與風險監(jiān)測等。

總體而言，我國與發(fā)達國家水平一些地方還差距明顯，如農牧業(yè)工藝與機械設備結合的不夠緊密，國內穩(wěn)定性、故障率、易用性等指標不理想，生產成本較高，生產效率偏低，智能化程度不高，核心算法的差距顯著。

未來農場將會是無人農場

全球農業(yè)生產的集約化和規(guī)模化進程不斷加快，各國對農業(yè)機器人的需求將持續(xù)加大?！拔磥淼霓r場將是無人農場，將會需要大量的農業(yè)機器人。”中國工程院院士趙春江表示。

在技術上，隨著云計算、大數據和人工智能等新一代信息技術與農業(yè)技術的深度融合，農業(yè)機器人作為新一代智能化農業(yè)機械將突破瓶頸并得到廣泛應用。同時，未來農牧機器人新技術研究包括深度學習、新材料、人機共融、觸覺反饋等技術。人機共融是未來農業(yè)發(fā)展重要的一環(huán)，可提高作業(yè)效率，人機共融技術減少了研發(fā)成本，由機器人預測人的意圖配合完成工作。

“農業(yè)超級大腦的概念最早是出現在工業(yè)之中，如今農業(yè)也出現了大數據等技術，應該圍繞智慧農業(yè)來開展此類的工作，建立農業(yè)的超級大腦?！壁w春江表示，希望建立更加龐大的、宏觀的、虛擬的、戰(zhàn)略性的農業(yè)機器人系統(tǒng)，這也是農業(yè)大數據的本質內涵。

機器人正在改變農業(yè)生產

機器人概念出現后，由于許多國家加大了研發(fā)農業(yè)機器人的力度，使得一些新型的農業(yè)機器人層出不窮。

采摘機器人 ：

美國公司 Abundant RoboTIcs 研發(fā)了一款蘋果采摘機器人，能夠 24 小時不間斷完成采摘工作，用來提升農業(yè)生產的效率。 雖然以采摘蘋果為核心功能，但是這種功能也將延伸到其它種類的果實的采摘工作當中。Abundant RoboTIcs 的解決方案是將機械手臂改成了類“吸塵器”的形式，即將水果“吸”到收納裝置當中，水果和空氣接觸，避免了機械設備對水果表面的傷害，這同時也意味著這款機器人的運用范圍將更加廣泛，而不局限于蘋果的采摘。

溫室里的機器人：

以色列初創(chuàng)公司MetoMoTIon開發(fā)“溫室機器工人”在全世界115萬英畝的溫室里執(zhí)行勞動密集型任務。該公司的第一個應用是收獲溫室番茄。溫室機器工人結合先進的三維視覺系統(tǒng)和機器視覺算法來識別和定位成熟的果實，然后協(xié)調多個定制的機械臂最后，它有一個用于無損采集終端執(zhí)行器和機載裝箱系統(tǒng)。

除草機器人：

美國初創(chuàng)公司FarmWise開發(fā)出一款8000磅重的機器人，它可以不使用任何殺蟲劑就清潔地除草。不僅僅是除草。該公司的機器人使用計算機視覺來感知每個工廠的各種信息。每天，他們的機器人可以為一個大約40萬人口的中型城市除草。

草莓采摘機器人：

西班牙初創(chuàng)公司Agrobot開發(fā)全自動草莓收割機，這種收割機有24條“手臂”，可以獨立采摘草莓。Agrobot首先使用機器學習來測量漿果的成熟度。為了保護果實不被擠壓或掉落，機器人用兩片薄而鋒利的刀片把它們從莖上割下來。一旦切好，它們會立刻被裝進一個小籃子里，籃子里有橡膠卷，橡膠卷會把水果放在通往包裝區(qū)的傳送帶上。

大棚巡檢機器人：

福建首款人工智能農業(yè)機器人正式在中國以色列示范農場智能蔬果大棚開始全天候生產巡檢。這款農業(yè)機器人外型為白色的卡通人物形象，它有清晰的五官和四肢，通過底部的輪子和萬向機構能夠完成360度旋轉和移動，可以流暢地沿著栽培槽自動巡檢、定點采集、自動轉彎、自動返航、自動充電等，它自行完成整個流程。

耕作機器人：

由于現代農業(yè)向規(guī)模化發(fā)展，農場的面積不斷擴大，每到耕作期，往往需要雇傭大量勞力或是使用相關的農機設備進行作業(yè)。但是人力成本支出過高不說，傳統(tǒng)的農業(yè)機械也難以完全滿足精準、高效的農業(yè)耕作需求。如今，智能化的耕作機器人已經面世。耕作機器人不僅可以根據農田大小、輪廓以及種植作物種類來調整作業(yè)標準，同時還能實現自主耕作，省去許多傳統(tǒng)步驟，大幅提升作業(yè)效率。

分揀機器人：

在農業(yè)生產中，將各種成熟作物進行分揀是一項必不可少的農活，往往需要投入大量的勞動力。而且，人力分揀有時候還會有所遺漏，做得總不夠完美，這時候，就需要分揀機器人上場了。農業(yè)分揀機器人不僅堅固耐用、操作簡便，而且能夠自動辨別不同的作物果實，進行快速分類，而且不會擦傷果實外皮。

施肥機器人：

傳統(tǒng)的人工施肥，不僅非常浪費，而且成本較高，對于環(huán)境的影響還不小。施肥機器人則非?！奥斆鳌?，可以根據不同類型土壤的實際情況，制定不同的施肥策略。機器人可以科學配比出最適量的施肥方案，既能減少總量，控制成本，又能提升效率，還可以改善地下水質。

擠奶機器人：

在為奶牛進行擠奶時，擠奶機器人首先會對奶牛進行自動定位，接著對乳房進行消毒，將吸奶器固定之后，再完成擠奶工作。同時，機器人還可以自動統(tǒng)計并分析奶牛的健康狀況。