农业机器人向高度智能化前进

　　农业机器人是在农业生产过程中运用人工智能、机械和自动化技术的机器人，已逐渐成为农业生产中的重要工具。

　　随着我国农业现代化的推进和科技的发展，越来越多的农业机器人开始出现在人们的视野中。在近日于北京举办的2023世界机器人大会上，中国工程院院士赵春江表示，农业机器人正在从一般性的自动化设备，向着具有高度智能的机器人方向转变，从通讯控制到末端执行器操作等各个方面，都在实现技术迭代。

　　“如今老龄化问题严重，农业面临着人手短缺等问题，而农业机器人面向农业场景，可实现精准感知、自主决策、智能控制、自动执行。”赵春江说，经历技术的发展，农业机器人如今可以进行农田作业轨迹建圈，作物行识别、避障，也可以进行多机通讯、多部件通讯、生产信息通讯、决策信息通讯。此外，农业机器人还可以进行目标识别、生产预测任务决策、故障诊断。

　　赵春江提到，从执行层面看，农业机器人可以精准对靶、柔顺操作人机交互、动态伺服，也可以强化学习、性能优化提升，远端调度。其也可以进行多任务协同、例如多机和执行器的协同、时间、空间匹配，以及在视觉，激光雷达，超声接触力、角度及流量上，对农业予以帮助。

　　专家表示，农业机器人的运用一方面可以提高农业生产效率。传统的农业生产方式通常需要大量人力资源，而农业机器人的应用可以替代部分人力劳动，减轻农民的劳动强度。农业机器人还能够通过精准操作和数据分析，提高种植、采摘、喂养、收割等环节的效率，从而提高农产品的产量和质量。

　　举例来说，去年11月，西北农林科技大学（以下简称“西北农大”）机械与电子工程学院杨福增教授团队研发的苹果双臂采摘机器人，完成了果园实地试验，成为全国高校第一台苹果双臂采摘机器人。公开文献资料显示，相较于美国华盛顿州立大学的苹果采摘机器人，目前西北农大的苹果采摘机器人在多方面实现了赶超：一是识别时间快，华盛顿州立大学是1.5秒，西北农大为0.015秒；二是采摘方式灵巧，华盛顿州立大学采用拉拽分离，西北农大则采用仿生旋转拉拽，能耗小；三是采摘手臂多，西北农大成功创制的双臂苹果采摘机器人，两臂协同，大大提高了整机采摘效率。

　　另一方面，农业机器人的运用也可以降低农业生产的成本。传统的农业生产方式需要投入大量的人力、物力和资金，而农业机器人的运用可以使农民节省资源和成本。农业机器人可以实现自动化操作，减少人为因素带来的错误和损失，提高农产品的利润率。

　　据不完全统计，我国苹果、梨、桃等采摘作业约占整个生产过程作业量的40%，占总生产成本的50%—70%。双臂苹果采摘机器人的出现，使果园采摘从“梯子+篮子”的传统模式迈向机器人自主协同作业方式，采摘人工成本将大大降低。

　　赵春江说，目前全球农业机器人市场发展非常快，且每年都在持续增加，目前全球大概有70万个不同智能程度的农业机器人。值得一提的是，近5年来，我国农业机器人需求量保持38.6%的增长。

　　随着人工智能站上风口，农业也将成为该技术落地的重要商业化场景，以人工智能技术构建智慧农业体系和模式将成为大势所趋。

　　在上海市金山区亭林镇的点甜机器人智慧农场，大田系列农业AI机器人行驶在田间地头，旋耕、起垄、洒水、播种……只要工程师通过手机发出操作指令，它们就能各司其职，保质保量完成农耕任务。

　　在经济效益方面，人工智能技术前景可期。“智能机器人不仅节省生产成本，操作简单容易上手，更利于产品的溯源和绿色有机认证，实现零碳排放，经济效益生态效益双丰收。”上海点甜网络科技有限公司总经理王金悦说。

　　政策也在引导农业机器人发展。《“十四五”机器人产业发展规划》提出，研制果园除草、精准植保、果蔬剪枝、采摘收获、分选等农业机器人。此外，农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室印发《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》，要求加快农业人工智能研发应用。实施农业机器人发展战略，研发适应性强、性价比高、智能决策的新一代农业机器人，加快标准化、产业化发展。

　　人工智能是智慧农业的新机遇吗？多位专家表示，随着人工智能技术的日益进步，农业生产势必会走向智能化、无人化。

　　人工智能行业分析人士郭涛表示，人工智能技术为传统农业注入新的活力，在农作物种植管理、病虫害预测和防治、农业机械自动化、农产品质量检测等成熟领域全面应用，不断提高传统农业生产效率与质量。

　　值得注意的是，人工智能目前在智慧农业领域的应用尚存在商业化难、技术稳定性不足、政策规范缺乏、规模化程度不够等难点。“人工智能技术引入成本较高，商用化还需要时间。”全联并购工会信用管理委员会专家安光勇认为，传统农业的基础较薄弱，引入人工智能技术的设备、软件和培训等成本较高，中小规模农企或农户难以负担。此外，人工智能还存在技术稳定性、数据隐私与安全、用户体验等方面的问题。农业领域的复杂性也增加了应用难度。

　　“政策方面尚缺乏完善的法规和标准，农业智能化发展的规范性不足。相关政府部门需要出台更加明确和有针对性的政策，鼓励和支持农业智能化技术的研发和应用。”中国数实融合50人论坛智库专家洪勇表示，农民和农业从业者对于人工智能技术的了解和接受程度有限，需要通过培训和推广活动提高他们对于智能农业的认知和使用技能。

　　人工智能发展迅速，未来将会应用到农业生产的方方面面。“目前我国农业的数字化、智能化水平不高，受限于土地流转，规模化、集约化程度较低，大农场较少，人工智能技术在农业上的应用还不够广泛，但是发展速度一定会很快。”专家表示，目前从中央到地方已经在推广无人农场、智慧农场等技术，许多经济发达省份已走在前列，为全国作出了示范。

　　农业机器人是在农业生产过程中运用人工智能、机械和自动化技术的机器人，已逐渐成为农业生产中的重要工具。710公海赌船