農(nóng)業(yè)機器人是指運用在在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(yè)，能感覺并適應作物種類或環(huán)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(yè)機器人或者其他領域機器人相比，農(nóng)業(yè)機器人工作環(huán)境多變,，以非結構環(huán)境為主,，工作任務具有極大的挑戰(zhàn)性。因此,，一般而言,，農(nóng)業(yè)機器人對智能化程度的要求要遠高于其他領域機器人。

農(nóng)業(yè)機器人如何產(chǎn)生的

農(nóng)業(yè)機器人的歷史分為兩個階段,，2000年以前農(nóng)業(yè)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(fā)達國家由于地多人少的原因，就已經(jīng)開始致力于農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)工作,，并相繼研制出了嫁接,、扦插、移栽和采摘等多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機器人,。機器人在農(nóng)業(yè)領域的出現(xiàn)和應用,，為這些國家的農(nóng)業(yè)自動化、精準化,、智能化發(fā)展帶來了強勁動力,。

農(nóng)業(yè)機器人發(fā)展歷史

2007年掃描果實并收集土壤、種子數(shù)據(jù)的Ag Tracker被發(fā)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(fā)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(shù)據(jù),。

2013年采摘草莓的機器人出生，該機器人使用兩個數(shù)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(fā)中,，該機器人能夠分析田地的貧瘠等環(huán)境,。

農(nóng)業(yè)機器人分類

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。

1,、大田生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機器人

大田用農(nóng)業(yè)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(yè)是生產(chǎn)鏈中最耗時和費力的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。另外,，采摘作業(yè)季節(jié)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(yè)強度及用工費用是保證農(nóng)業(yè)增收的重要途徑。然而,，由于采摘作業(yè)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(yè)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(nóng)業(yè)機器人的重要類型,，在降低工人勞動強度和生產(chǎn)費用、提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質量,、保證果實適時采收等方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

2,、設施農(nóng)業(yè)機器人

設施農(nóng)業(yè)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(jīng)濟利益及生態(tài)環(huán)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(yè)項目，省時高效,，成活率高,。

3、農(nóng)產(chǎn)品加工與鑒定機器人

目前,，農(nóng)產(chǎn)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,。

農(nóng)業(yè)機器人的特點

1,、農(nóng)業(yè)機器人作業(yè)季節(jié)性較強。

農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的季節(jié)性較強,，并且農(nóng)業(yè)機器人的針對性較強,、功能單一。因此,，農(nóng)業(yè)機器人的使用也具有較強的季節(jié)性,，從而造成農(nóng)業(yè)機器人的利用率低，增加了農(nóng)業(yè)機器人的使用成本,。

2,、農(nóng)業(yè)機器人作業(yè)環(huán)境復雜多變。

工業(yè)機器人作業(yè)環(huán)境比較固定,，而農(nóng)業(yè)機器人的作業(yè)環(huán)境一般難以預知,。因此，農(nóng)田作業(yè)的機器人需要有較強的環(huán)境識別能力,，且還要對不同環(huán)境有不同的動作反應,。

3、作業(yè)對象的嬌嫩和復雜性,。

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

4,、農(nóng)業(yè)機器人使用對象的特殊性。

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

5、農(nóng)業(yè)機器人價格的特殊性,。

農(nóng)業(yè)機器人的前期研發(fā)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(nóng)民的承受能力。

農(nóng)業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)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(nóng)業(yè)機械公司研制除了一款獨特的施肥機器人,，它可以根據(jù)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(xiàn)肥料浪費的情況，大幅降低了農(nóng)業(yè)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(huán)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(nóng)業(yè)專家研制出的除草機器人BoniRob,，可以在農(nóng)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(chǎn)蘑菇的英國,，希爾索農(nóng)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(shù)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(jù)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

最后要介紹的是以葡萄酒聞名世界的法國。眾所周知,，法國的葡萄酒業(yè)異常繁榮,，由此帶來的是法國葡萄種植業(yè)的發(fā)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(jù)悉,，Wall-Ye是專為葡萄園所研發(fā)的一款農(nóng)業(yè)機器人，從植株修剪,、監(jiān)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(nóng)業(yè)機器人研究與開發(fā)方面尚處于起步階段。我國農(nóng)業(yè)機器人起步較晚,，20世紀90年代中期,，國內才開始了農(nóng)業(yè)機器人技術的研發(fā)。

目前我國已開發(fā)出的農(nóng)業(yè)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,。

農(nóng)業(yè)機器人發(fā)展趨勢

由機器人技術帶動的農(nóng)業(yè)升級,，正在為農(nóng)民生活改善打開新空間。農(nóng)業(yè)機器人除了可以從事種植,、打農(nóng)藥,、收割等田地作業(yè)之外，還可以在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮重要作用,。機器人將給農(nóng)業(yè)帶來一場新的變革,。

農(nóng)業(yè)機器人將信息技術進行綜合集成，集感知,、傳輸,、控制、作業(yè)為一體,，將農(nóng)業(yè)的標準化,、規(guī)范化大大向前推進了一步。不僅節(jié)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(nóng)作物與物聯(lián)網(wǎng)連接起來,，進行信息交換和通訊,，以實現(xiàn)智能化識別、定位,、跟蹤,、監(jiān)控和管理等功能。

隨著中國工業(yè)化,、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展,，我國農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)范圍亦在逐步擴大。

科技部在《服務機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》就明確提出把服務機器人產(chǎn)業(yè)培育成我國未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),。按照銷量年均12%增長,，售價14萬美元一臺計算，至2021年,，全球農(nóng)業(yè)機器人的銷售量將超過1.4萬臺,，銷售額將超過20億美元。