正如咱們所知，農(nóng)業(yè)正以一種全新的姿態(tài)改動。

      考慮到全球迅速增加的人口對糧食的需求不斷攀升，高新科技，尤其是農(nóng)業(yè)技能比以往發(fā)揮著更為要害的效果。人們開端轉(zhuǎn)向?qū)で笾悄芑珳兽r(nóng)業(yè)技能，試圖能夠顯著進步其土地的產(chǎn)值。以強壯的GPS技能和大數(shù)據(jù)為動力的機器人技能在農(nóng)業(yè)范疇的出色效果是人們關(guān)注的焦點。

      農(nóng)業(yè)科技在過去五年左右快速開展，農(nóng)業(yè)機器人早已不再局限于約翰迪爾（John Deere）的智能遷延機和農(nóng)業(yè)無人機。北美和歐洲在精準農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機器人的運用方面處于世界領(lǐng)先水平，但亞太地區(qū)（首要是我國和印度）也在快速增加。

      總體上，人們對物聯(lián)網(wǎng)，尤其是智能農(nóng)業(yè)技能的認識不斷增強，進一步協(xié)助他們最大化地運用農(nóng)業(yè)機器人（例如加快進程、進步功率、并排除人工失誤的或許性等）。

      依據(jù)Tractica最近的一份陳述，到2024年末，農(nóng)業(yè)機器人的年出貨量估計將到達594000臺（2016年的年出貨量僅為33000臺）。接下來，咱們將重點介紹機器人在農(nóng)業(yè)中的一些重要功能和用例：

1. 農(nóng)業(yè)機器人的品種

      跟著大數(shù)據(jù)及技能支撐型農(nóng)業(yè)的興起，越來越多的農(nóng)業(yè)機器人開端出現(xiàn)在群眾的視界中。具有先進人工智能（AI）技能和內(nèi)置分析體系的機器人正被廣泛應(yīng)用于各種場合。從農(nóng)作物和牛群的辦理，到奶牛辦理、土壤監(jiān)測和整體農(nóng)業(yè)產(chǎn)值優(yōu)化等。在這些技能的輔佐下，農(nóng)業(yè)出產(chǎn)完成了可繼續(xù)開展。除了農(nóng)業(yè)無人機和GPS驅(qū)動的智能遷延機外，擠奶機器人、無人駕駛噴射直升機和物料辦理體系也越來越受歡迎。對水資源的辦理和灌溉是農(nóng)業(yè)機器人帶來可觀收益的另一個范疇。此外，還有“智能收割機器人”，以及用于農(nóng)場庫存辦理的“智能”東西。簡而言之，機器人正在對“數(shù)字農(nóng)場”這一概念進行重新定義。風趣的是，農(nóng)業(yè)機器人也為室內(nèi)農(nóng)業(yè)實踐助力。

      注：Clearpath Robotics、John Deere、AGCO和Lely等都是全球農(nóng)業(yè)機器人職業(yè)的巨子。

2. 作物的微觀監(jiān)測

      在美國，農(nóng)業(yè)農(nóng)場的均勻規(guī)劃是444英畝（這個數(shù)字在過去的幾十年里一向相對安穩(wěn)）。因此，對大型農(nóng)田進行人工監(jiān)測變得尤為困難，也增加了更多與農(nóng)業(yè)相關(guān)的不確認性要素。為了降低這種危險，農(nóng)業(yè)機器人和無人機就能夠發(fā)揮它們的效果了。它們一般能夠運用強壯的傳感器和測繪技能，為農(nóng)人們帶來全面、實時的作物信息。部分農(nóng)業(yè)機器人，比方BoniRob，它能夠非常接近地面作物，以便傳遞非常微觀的作物信息。現(xiàn)在一些公司現(xiàn)已開端著手供給成套的農(nóng)業(yè)硬件和軟件分析東西。

      注：一般來說，農(nóng)業(yè)機器人體系包括5個要害組件：網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星體系、農(nóng)業(yè)機器人、智能手機或平板電腦以及物流單元。

3. 微型噴灑和除草

      微型噴灑和除草機器人是現(xiàn)在很受歡迎的方法之一，它能夠代替手藝在田間噴灑農(nóng)藥。傳統(tǒng)的人工噴灑和除草過于耗時，過度運用化學物質(zhì)，形成糟蹋，還或許對環(huán)境產(chǎn)生晦氣影響。用于除草的農(nóng)業(yè)機器人配備了先進的計算機“視覺”，能夠精確識別受雜草侵害的區(qū)域，并在這些區(qū)域噴灑所需用量的殺蟲劑。在某種程度上，這削減了除草劑的運用，也協(xié)助農(nóng)人削減了不必要的開支。此外，農(nóng)人們還能夠運用機器人來發(fā)現(xiàn)和鏟除雜草（而非在雜草上噴灑化學物質(zhì)鏟除）。每臺農(nóng)業(yè)機器人運用自動除草技能均勻能夠殺死約90%的害蟲，一起節(jié)省75%的農(nóng)藥運用量。

      注：激光技能也可用于某些農(nóng)業(yè)機器人除雜草。精確的觸覺感知才能也是一個好的除草/微噴機器人有必要具有的。

4. 無人機和傳感器的效果

      到2017年1月，全球農(nóng)業(yè)無人機商場的價值現(xiàn)已升至3250萬美元（依據(jù)PwC的一份陳述顯示）。土地測繪、農(nóng)田害蟲勘探和一般的作物檢查等是無人機廣泛應(yīng)用的首要范疇。事實上，農(nóng)業(yè)無人機或許在不遠的將來就能“互相溝通”并完成“團隊協(xié)作”（例如，深度的農(nóng)作物處理、灌溉辦理和除草）。在智能農(nóng)業(yè)生態(tài)體系中，傳感器始終都起著至關(guān)重要的效果。例如，土壤濕度傳感器能夠繼續(xù)盯梢土壤情況（例如濕度水相等），將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端網(wǎng)絡(luò)，并提醒農(nóng)人當令進行灌溉。因此，水資源糟蹋也削減了。在新西蘭，農(nóng)人們用SmartN來追蹤奶牛排尿的地址，由于這些地方就不需要任何肥料或化學品了，這樣也能夠削減化肥的運用。假如沒有無人機和傳感器的輔佐，農(nóng)業(yè)機器人的功效將非常有限。

      注：到2020年末，農(nóng)業(yè)無人機商場規(guī)劃將到達29億美元，比2015年同期增加近5倍。

5. 更有效地采摘、分類和收割

      歐盟資助的農(nóng)作物項目（農(nóng)作物智能機器人）早已表明晰這一點。現(xiàn)在專用于采摘和分類“無核小果”的應(yīng)用程序現(xiàn)已開端進行測驗和部署，這些應(yīng)用程序一般具有這項作業(yè)所需的手藝靈巧度（而小麥和玉米等作物能夠很容易被收割機收割）。

      世界領(lǐng)先的研討公司Octinion幾個月前發(fā)布了一款草莓采摘機器人的樣機。該機器人能夠?qū)?0%的老練草莓進行分類和采摘（日本Shibiya Seiki公司在2013年展示過一款相似的農(nóng)業(yè)機器人）。

      配備有真空鏟除機制和計算機視覺（這樣對作物自身或果實都不會形成任何損害）的自動蘋果采摘機器人開端進入人們的視界，估計它們將在未來幾年內(nèi)成為必定的主流。

      農(nóng)業(yè)機器人的視覺體系使其能夠丈量果實的老練度，檢測果實上是否有灰塵，以及辦理溫度和風力條件。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，農(nóng)作物在收割時受損是很大的一個問題，而農(nóng)業(yè)機器人的出現(xiàn)無疑能夠消除這種憂慮。

      注：Abundant機器人公司（美國加州）和FF機器人公司（以色列）都在進行蘋果采摘機器人的試運行。產(chǎn)品中內(nèi)置的人工智能傳感器還能夠讓農(nóng)人明確作物的收割時間。

6. 機器人耕耘的首要驅(qū)動力

      到2024年，全球農(nóng)業(yè)機器人商場的年收入將超越740億美元。全球人口呈指數(shù)級增加，能夠說是機器人精準農(nóng)業(yè)快速開展背后的最首要的要素，由于要養(yǎng)活的人口更多，土地資源總量有限，產(chǎn)值有必要最大化。運用農(nóng)業(yè)機器人和智能農(nóng)業(yè)技能或許產(chǎn)生巨大的規(guī)劃經(jīng)濟效益。

      一方面，農(nóng)場工人的薪酬占農(nóng)業(yè)總支出的41%，這也促進農(nóng)場主用農(nóng)業(yè)機器人來代替部分勞動力。

      另一方面，缺少滿足的勞動力也是原因之一。現(xiàn)在大多數(shù)年輕人對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)都不感興趣。不斷增加的糧食短缺水平、繼續(xù)的氣候改變，現(xiàn)有的人工農(nóng)業(yè)瓶頸（以及不確認性和低產(chǎn)值），都使得人們轉(zhuǎn)而運用農(nóng)業(yè)機器人作為可行且高效的人工代替品。物聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)業(yè)的影響繼續(xù)增強，農(nóng)業(yè)機器人剛好為其供給了諸多的便當。

      關(guān)于農(nóng)業(yè)機器人職業(yè)來說，并非一切都一帆風順。現(xiàn)在技能自身相當分散，農(nóng)人遍及缺少認識，存在基礎(chǔ)設(shè)施問題，機器人在農(nóng)業(yè)中的好處或許不會在短期內(nèi)完成。可是跟著農(nóng)業(yè)技能標準的進一步開展，這些問題都將逐漸得到解決。

7. 農(nóng)業(yè)機器人進行栽培和耕種

      2016至2017年，印度近16%的水果和蔬菜產(chǎn)值丟失，谷物的糟蹋率也高得驚人。實際上，許多糟蹋都發(fā)生在耕種的時候。然而這僅僅是由于農(nóng)人運用過期的方法從移動的遷延機上噴灑種子（運用所謂的“耕種機”），然后形成了糟蹋。

      具有高頂級地輿測繪功能的農(nóng)場機器人能夠有效防止這種糟蹋。這些農(nóng)場機器人能夠精確地確認所有相關(guān)的土壤特征，然后使種子在正確的時間播撒在正確的方位。

      它們還能夠為苗圃自動化供給動力，保證對所有的溫室扶植進行優(yōu)化，比方盆栽、耕種和倉儲。精確耕種，在某種程度上，便是讓作物從種子到最后老練收割的或許性最大化。

      注：跟著全球城市化的快速開展，農(nóng)業(yè)機器人正協(xié)助創(chuàng)立、辦理和維護室內(nèi)農(nóng)場（在城市環(huán)境中）。在香港，這樣一個農(nóng)場機器人體系能夠削減95%的用水量，一起植物的成長也大大加快。

8. 無人駕駛技能和機器人的崛起

      智能遷延機現(xiàn)已存在很長時間了，但由于某些要素，這項技能仍開展很慢。其中最首要的是傳感器相對較高的價格（關(guān)于一般農(nóng)戶來說，這或許是一個首要的要素），缺少相關(guān)常識導致的不信任，以及監(jiān)管問題。但展望未來，農(nóng)業(yè)機器人必定有潛力引入無人駕駛的農(nóng)業(yè)技能。

      估計到2028年，智能遷延機的總出貨量將到達70萬輛，到2038年，將售出4萬多輛5級遷延機。據(jù)專家稱，2024年將是農(nóng)業(yè)機器人的“觸發(fā)年”，之后出貨量將開端大幅加快。農(nóng)場自動化配套的成本也將開端逐漸下降，進一步推動大規(guī)劃運用。“智能農(nóng)業(yè)機器人”并不會完全替代人類在農(nóng)業(yè)范疇的地位，但在可預見的未來，它們將成為自主精準農(nóng)業(yè)的代表性產(chǎn)品。

9. 擠奶機器人等的應(yīng)用

      到2017年第三季度，全球已有34000多臺擠奶機器人（簡稱RMS）在農(nóng)場投入運用。在擠奶之前，它們會在奶牛的乳房上噴灑“安全”消毒劑，而非處理細菌感染的危險和牛奶產(chǎn)值低的問題。更重要的是，這些機器人還會協(xié)助動物“預備”擠奶，這保證了獲得的牛奶的量和質(zhì)都是最佳的。依據(jù)經(jīng)歷，擠奶的頻率有必要在整個泌乳周期中穩(wěn)步下降。現(xiàn)在擠奶機器人價格高昂（一臺能擠50-70頭奶牛的機器人大約價值175000美元），但跟著商場開展，估計成本將會下降。通過恰當?shù)霓k理和標準的操作（對勞動力的訓練也至關(guān)重要），擠奶機器人具有很明顯的優(yōu)勢。盡管一開端或許并不明顯。

10. 修剪和切開作物

      農(nóng)田里作物種子之間的理想間距應(yīng)該是多少呢？怎樣才能使作物健康成長的或許性到達最佳呢？從傳統(tǒng)來看，農(nóng)人們一般憑仗經(jīng)歷和猜測。不過，現(xiàn)在專門的農(nóng)業(yè)機器人能夠丈量植物的“正確”密度，然后完成最佳的成長（這些機器人一般會降低作物栽培的密度）。這便是所謂的“細化”。農(nóng)業(yè)機器人還能夠被用來對作物進行修剪或切開，以促進它們的健康成長。無論是“修剪”還是“切開”作物，農(nóng)業(yè)機器人都運用了高頂級的計算機視覺技能。現(xiàn)在葡萄酒職業(yè)現(xiàn)已完成了自動修剪（葡萄園機器人Wall-Ye），并且藍莓修剪機器人也已開發(fā)出來。

      注：去年，藍河科技公司（Blue River Technologies）出產(chǎn)的生菜機器人獲得了“農(nóng)業(yè)出色產(chǎn)品創(chuàng)新”獎。

11. 農(nóng)業(yè)機器人仍需技能改善

      即便如此，問題依然存在。首先，缺少統(tǒng)一有效的監(jiān)管對設(shè)備制造商和農(nóng)人來說都是一個大問題。機器人的定位精度也待進步（這反過來將使除草、灌溉、作物監(jiān)測和其他活動更加有效）。農(nóng)場機器人對人類和環(huán)境的安全系數(shù)依然存在疑問。此外，現(xiàn)在也不確認誰來承當責任，如果意外事故發(fā)生的話。并且為了進行精確的分析（例如，在采摘前確認水果的老練度），機器人需要考慮溫度動搖和光線改變等外部要素。裝置和部署農(nóng)業(yè)機器人需要較大的投資，除非技能得到恰當?shù)母纳疲駝t它們將無法供給物有所值的服務(wù)。

      注：精準灌溉在全球范圍內(nèi)迅速遍及。與傳統(tǒng)灌溉方法比較，它有兩個重要的優(yōu)勢：首先，曾經(jīng)無法延伸到的地區(qū)現(xiàn)在能夠到達了，其次，能夠獨自針對作物。

12. 機器人牧羊

      牧牛是最古老的，一起也是最棘手的作業(yè)之一。農(nóng)業(yè)機器人能夠以無人機的形式，使這一過程完成自動化。愛爾蘭和新西蘭現(xiàn)已開端運用無人機來辦理羊群了。這些無人機能夠進行長途操作，并且它們會繼續(xù)盯梢以保證沒有家畜走散。

      另一方面，這些無人機的電池壽數(shù)很短（約20-25分鐘），價格卻很貴（Q500無人機價格1299美元）。在澳大利亞，許多牧場主運用直升機進行放牧。對他們而言，無人機是一個更好的選擇，相關(guān)于人工養(yǎng)殖，也更便宜。

      注：由于農(nóng)場機器人的出現(xiàn)，農(nóng)業(yè)上肥也發(fā)生了革命性的改變。例如，Rowbot的農(nóng)業(yè)機器人就保證了氮肥的有效運用。