來源：長三角農業規劃

俗話講：“民以食為天”，農業作為經濟發展的基礎性產業和保障型產業，一直以來都受到各國的高度重視。

近年來，我國不斷通過加快農業機械化的方式，積極提升自身的現代農業水平，其中，農業機器人的出現和應用極大的改變了傳統耕作模式，給我國的現代農業發展帶來了全新改變。

下面一起來看看農業機器人的發展現狀及趨勢等知識。

農業機器人是指運用在在農業生產中的智能機器人，是一種可由不同程序軟件控制，以適應各種作業，能感覺并適應作物種類或環境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。

同工業機器人或者其他領域機器人相比，農業機器人工作環境多變，以非結構環境為主，工作任務具有極大的挑戰性。因此，一般而言，農業機器人對智能化程度的要求要遠高于其他領域機器人。

1、農業機器人如何產生

農業機器人的歷史分為兩個階段，2000年以前農業機器人是機械電器自動化設備，2000年以后是加入人工智能、機器視覺等新技術的自動化設備。

上世紀80年代開始，一些發達國家由于地多人少的原因，就已經開始致力于農業機器人的研發工作，并相繼研制出了嫁接、扦插、移栽和采摘等多種農業生產機器人。機器人在農業領域的出現和應用，為這些國家的農業自動化、精準化、智能化發展帶來了強勁動力。

2、農業機器人發展歷史

2007年，掃描果實并收集土壤、種子數據的Ag Tracker被發明出來。

2012年，能夠在植物育苗室內移動盆栽樹苗的機器人——收獲運輸車HV-100被研發出來。同年，能夠除去生菜土地里多余種子的生菜機器人Lettuce bot誕生。

2012年還誕生了剪除或者栽培葡萄藤的Wall-Ye機器人，該機器人能夠收集土壤健康狀況和葡萄庫存的數據。

2013年，采摘草莓的機器人出生，該機器人使用兩個數碼相機來拍攝草莓的顏色，判斷草莓的成熟程度，并且采摘已熟的草莓。

目前種植水稻的機器人正在研發中，該機器人能夠分析田地的貧瘠等環境。

3、農業機器人分類

農業機器人分為施肥機器人、耕耘機器人、除草機器人、噴藥機器人、蔬菜嫁接機器人、收割機器人（如番茄收獲機器人）、采摘機器人（如采摘草莓機器人、采摘柑桔機器人）等。

▍大田生產農業機器人

大田用農業機器人有大田播種機器人、大田收獲機器人、大田植保機器人、大田耕作機器人以及大田移栽機器人等。

大田果蔬采摘作業是生產鏈中最耗時和費力的生產環節之一。另外，采摘作業季節性強，勞動強度大，費用高，因此保證果實適時采收、降低收獲作業強度及用工費用是保證農業增收的重要途徑。然而，由于采摘作業的復雜性，采摘自動化程度仍然很低。目前，國內外水果采摘作業基本上都是人工進行，其費用約占成本的30%～50%，并且時間較為集中，勞動量大，工時緊張。

大田果蔬采摘機器人作為農業機器人的重要類型，在降低工人勞動強度和生產費用、提高勞動生產率和產品質量、保證果實適時采收等方面具有巨大的發展潛力。

▍設施農業機器人

設施農業用機器人有嫁接機器人、花卉插枝機器人、蔬菜收獲機器人、植物工廠機器人和分揀機器人等。

其中，嫁接機器人包括蔬菜嫁接機器人和油茶嫁接機器人等。目前，嫁接繁殖技術較為成熟，而人工嫁接效率較低，因此加大嫁接機器人的研究投入，推進高速和高質的嫁接機器人的推廣與應用，可取得可觀的直接經濟利益及生態環境價值。

嫁接機器人工作時只需操作者將砧木盤及接穗盤各自放入指定位置，便可自主完成抓穗、切苗、接合、固定和排苗等作業項目，省時高效，成活率高。

▍農產品加工與鑒定機器人

目前，農產品加工機器人有肉類加工機器人、擠奶機器人、剪羊毛機器人和食品安全鑒定機器人等。

4、農業機器人的特點

▍農業機器人作業季節性較強

農產品生產的季節性較強，并且農業機器人的針對性較強、功能單一。因此，農業機器人的使用也具有較強的季節性，從而造成農業機器人的利用率低，增加了農業機器人的使用成本。

▍農業機器人作業環境復雜多變

工業機器人作業環境比較固定，而農業機器人的作業環境一般難以預知。因此，農田作業的機器人需要有較強的環境識別能力，且還要對不同環境有不同的動作反應。

▍作業對象的嬌嫩和復雜性

農業機器人的作業對象是農作物，而農作物的嬌嫩性對農業機器人的動作提出了更高的要求：農業機器人的執行末端與作業對象接觸時需要進行柔性處理；農業機器人的作業對象形狀復雜，農作物的生長發育受周圍環境的影響較大，因此農作物的空間形態具有很大的不確定性，從而要求農業機器人對不同的空間形態進行判斷，以實現不同的動作。

▍農業機器人使用對象的特殊性

農業機器人的使用對象是農民。隨著人口老齡化程度的提高，從事農業生產的人口也將步入老齡化時代。因此，需要農業機器人必須具有高可靠性和操作簡單等特點。

▍農業機器人價格的特殊性

農業機器人的前期研發投入較大，結構復雜，制造成本較高，導致價格昂貴，超出了一般農民的承受能力。

5、農業機器人發展現狀

▍美國

首先要介紹的世界超級大國——美國。

美國明尼蘇達一家農業機械公司研制除了一款獨特的施肥機器人，它可以根據不同類型土壤的實際情況，制定不同的施肥策略。由于機器人可以科學配比出最適量的施肥方案，幾乎不會再出現肥料浪費的情況，大幅降低了農業成本。而且精通肥料學的機器人還知道如何施肥才能把對環境的影響降到最低。

▍德國

接下來要介紹的是以嚴謹著稱的德國。

德國人一向以精通高精尖享譽世界，在人工智能領域他們又怎會落后?德國農業專家研制出的除草機器人BoniRob，可以在農場的各種地塊間極速穿行，準確找到雜草并清除，每分鐘可以除掉120根雜草，比人工和藥物除草都要快得多。

▍英國

而在盛產蘑菇的英國，希爾索農機研究所研制出了一款可以高速采摘蘑菇的機器人，它的采摘效率是人工采摘的兩倍，每分鐘可以采摘40個蘑菇。

這款機器人通過視覺圖像分析軟件來識別蘑菇的數量和等級，然后用紅外線測距儀測定蘑菇的高度，再由真空吸柄根據計算得出的具體情況確定需要彎曲和扭轉的力度，從而自動完成蘑菇采摘。

▍法國

眾所周知，法國的葡萄酒業異常繁榮，由此帶來的是法國葡萄種植業的發達。而當前法國種植園的工人們卻在擔心他們的工作將會被一款名叫Wall-Ye的機器人取代。

據悉，Wall-Ye是專為葡萄園所研發的一款農業機器人，從植株修剪、監控土壤情況到打理藤蔓的健康狀況，所有種植園工人能做的工作，Wall-Ye都能一手包辦。

▍中國

與國外相比，我國農業機器人研究與開發方面尚處于起步階段。

我國農業機器人起步較晚，20世紀90年代中期，國內才開始了農業機器人技術的研發。

目前我國已開發出的農業機器人有：耕耘機器人、除草機器人、施肥機器人、噴藥機器人、蔬菜嫁接機器人、收割機器人、采摘機器人等。

6、農業機器人發展趨勢

由機器人技術帶動的農業升級，正在為農民生活改善打開新空間。

農業機器人除了可以從事種植、打農藥、收割等田地作業之外，還可以在畜牧養殖業中發揮重要作用。

機器人將給農業帶來一場新的變革。

農業機器人將信息技術進行綜合集成，集感知、傳輸、控制、作業為一體，將農業的標準化、規范化大大向前推進了一步。

農業機器人不僅節省了人力成本，也提高了品質控制能力，增強了自然風險抗擊能力。并通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術將農作物與物聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等功能。

隨著中國工業化、城鎮化和現代化的快速發展，我國農業機器人的研發范圍亦在逐步擴大。

科技部在《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》就明確提出把服務機器人產業培育成我國未來戰略性新興產業。

按照農業機器人銷量年均12%比例增長，以平均售價14萬美元一臺計算，至2021年時全球農業機器人的銷售量超過1.4萬臺，銷售額超過20億美元。