農(nóng)業(yè)必將成為機(jī)器人未來 機(jī)器人各國加大農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)力度

近日，中共中央總書記、國家主席、中央***習(xí)近平對全國春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作作出重要指示。習(xí)近平強(qiáng)調(diào)，要加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、農(nóng)田水利、農(nóng)業(yè)機(jī)械化等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平并加快推廣使用，增強(qiáng)糧食生產(chǎn)能力和防災(zāi)減災(zāi)能力。

2月25日，全國春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作電視電話會議在京召開。會上傳達(dá)學(xué)習(xí)了習(xí)近平重要指示。中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理胡春華出席會議并講話。

近年來隨著農(nóng)業(yè)集聚化的快速發(fā)展，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種機(jī)器人逐漸成為農(nóng)業(yè)技術(shù)、裝備研發(fā)的重要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用不僅一定程度緩解農(nóng)村勞動力短缺和結(jié)構(gòu)不合理的問題，也改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞動方式、促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

世界機(jī)器人大會組委會秘書處所統(tǒng)計的企業(yè)中，近10%的機(jī)器人企業(yè)在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)。毋庸置疑，農(nóng)業(yè)必將成為未來 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)落地的重要領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)器人也將為高效、安全、智能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人越來越受重視

農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠逐步代替人力而且不斷幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降低勞動強(qiáng)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(nóng)業(yè)機(jī)器人越來越受到世界各國的重視。

北美和歐洲在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用方面處于世界領(lǐng)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(jù)Tractica最近的一份報告，到2024年底，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的年出貨量預(yù)計將達(dá)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(nóng)業(yè)機(jī)器人目前已成為世界熱點(diǎn)。2017-2021年期間，人工智能在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的年復(fù)合增長率為22.68%。2016年為27.6億美元，預(yù)計2020年為111億美元，2025年為308億美元，主要包括農(nóng)業(yè)無人機(jī)，無人拖拉機(jī)、智能收獲機(jī)、智能除草機(jī)、擠奶機(jī)器人、農(nóng)業(yè)自動化與控制系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用是人工智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域市場快速發(fā)展的重要因素。

各國加大農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)力度

農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用是人工智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)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(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)力度。

雖然我國對機(jī)器人的研究起步相對較晚，但國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)也在探討無人農(nóng)場，也建設(shè)了無人農(nóng)場的示范，產(chǎn)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(chǎn)出相對較多。

導(dǎo)航和路徑規(guī)劃算法優(yōu)化方面，日本和西班牙的相關(guān)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(chǎn)出相對較多，研究重點(diǎn)包括果實(shí)分選及水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測和牛奶產(chǎn)量與風(fēng)險監(jiān)測等。

總體而言，我國與發(fā)達(dá)國家水平一些地方還差距明顯，如農(nóng)牧業(yè)工藝與機(jī)械設(shè)備結(jié)合的不夠緊密，國內(nèi)穩(wěn)定性、故障率、易用性等指標(biāo)不理想，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)效率偏低，智能化程度不高，核心算法的差距顯著。

未來農(nóng)場將會是無人農(nóng)場

全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化和規(guī)?；M(jìn)程不斷加快，各國對農(nóng)業(yè)機(jī)器人的需求將持續(xù)加大。“未來的農(nóng)場將是無人農(nóng)場，將會需要大量的農(nóng)業(yè)機(jī)器人。”中國工程院院士趙春江表示。

在技術(shù)上，隨著云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的深度融合，農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為新一代智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械將突破瓶頸并得到廣泛應(yīng)用。同時，未來農(nóng)牧機(jī)器人新技術(shù)研究包括深度學(xué)習(xí)、新材料、人機(jī)共融、觸覺反饋等技術(shù)。人機(jī)共融是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展重要的一環(huán)，可提高作業(yè)效率，人機(jī)共融技術(shù)減少了研發(fā)成本，由機(jī)器人預(yù)測人的意圖配合完成工作。

“農(nóng)業(yè)超級大腦的概念最早是出現(xiàn)在工業(yè)之中，如今農(nóng)業(yè)也出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)等技術(shù)，應(yīng)該圍繞智慧農(nóng)業(yè)來開展此類的工作，建立農(nóng)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(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，這也是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的本質(zhì)內(nèi)涵。

機(jī)器人正在改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

機(jī)器人概念出現(xiàn)后，由于許多國家加大了研發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的力度，使得一些新型的農(nóng)業(yè)機(jī)器人層出不窮。

采摘機(jī)器人 ：

美國公司 Abundant Robotics 研發(fā)了一款蘋果采摘機(jī)器人，能夠 24 小時不間斷完成采摘工作，用來提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shí)的采摘工作當(dāng)中。Abundant Robotics 的解決方案是將機(jī)械手臂改成了類“吸塵器”的形式，即將水果“吸”到收納裝置當(dāng)中，水果和空氣接觸，避免了機(jī)械設(shè)備對水果表面的傷害，這同時也意味著這款機(jī)器人的運(yùn)用范圍將更加廣泛，而不局限于蘋果的采摘。

溫室里的機(jī)器人：

以色列初創(chuàng)公司MetoMotion開發(fā)“溫室機(jī)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(wù)。該公司的第一個應(yīng)用是收獲溫室番茄。溫室機(jī)器工人結(jié)合先進(jìn)的三維視覺系統(tǒng)和機(jī)器視覺算法來識別和定位成熟的果實(shí)，然后協(xié)調(diào)多個定制的機(jī)械臂最后，它有一個用于無損采集終端執(zhí)行器和機(jī)載裝箱系統(tǒng)。

除草機(jī)器人：

美國初創(chuàng)公司FarmWise開發(fā)出一款8000磅重的機(jī)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(jī)器人使用計算機(jī)視覺來感知每個工廠的各種信息。每天，他們的機(jī)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(jī)器人：

西班牙初創(chuàng)公司Agrobot開發(fā)全自動草莓收割機(jī)，這種收割機(jī)有24條“手臂”，可以獨(dú)立采摘草莓。Agrobot首先使用機(jī)器學(xué)習(xí)來測量漿果的成熟度。為了保護(hù)果實(shí)不被擠壓或掉落，機(jī)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(jìn)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(jī)器人：

福建首款人工智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人正式在中國以色列示范農(nóng)場智能蔬果大棚開始全天候生產(chǎn)巡檢。這款農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)構(gòu)能夠完成360度旋轉(zhuǎn)和移動，可以流暢地沿著栽培槽自動巡檢、定點(diǎn)采集、自動轉(zhuǎn)彎、自動返航、自動充電等，它自行完成整個流程。

耕作機(jī)器人：

由于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向規(guī)?；l(fā)展，農(nóng)場的面積不斷擴(kuò)大，每到耕作期，往往需要雇傭大量勞力或是使用相關(guān)的農(nóng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。但是人力成本支出過高不說，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械也難以完全滿足精準(zhǔn)、高效的農(nóng)業(yè)耕作需求。如今，智能化的耕作機(jī)器人已經(jīng)面世。耕作機(jī)器人不僅可以根據(jù)農(nóng)田大小、輪廓以及種植作物種類來調(diào)整作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時還能實(shí)現(xiàn)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(jī)器人：

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，將各種成熟作物進(jìn)行分揀是一項(xiàng)必不可少的農(nóng)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(jī)器人上場了。農(nóng)業(yè)分揀機(jī)器人不僅堅(jiān)固耐用、操作簡便，而且能夠自動辨別不同的作物果實(shí)，進(jìn)行快速分類，而且不會擦傷果實(shí)外皮。

施肥機(jī)器人：

傳統(tǒng)的人工施肥，不僅非常浪費(fèi)，而且成本較高，對于環(huán)境的影響還不小。施肥機(jī)器人則非?！奥斆鳌保梢愿鶕?jù)不同類型土壤的實(shí)際情況，制定不同的施肥策略。機(jī)器人可以科學(xué)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(zhì)。

擠奶機(jī)器人：

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