由機(jī)器人技術(shù)帶動(dòng)的農(nóng)業(yè)升級(jí)，正在為農(nóng)民生活改善打開(kāi)新空間。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人正呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)空間想象力十足。預(yù)計(jì)到2021年，全球農(nóng)業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)售量將超過(guò)1.4萬(wàn)臺(tái)，銷(xiāo)售額將超過(guò)20億美元。雖然市場(chǎng)前景一片光明，但產(chǎn)業(yè)落地卻不能一蹴而就。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)一片藍(lán)海 產(chǎn)業(yè)落地還需闖過(guò)3大關(guān)卡
同工業(yè)機(jī)器人或者其他領(lǐng)域機(jī)器人相比，農(nóng)業(yè)機(jī)器人工作環(huán)境多變，以非結(jié)構(gòu)環(huán)境為主，工作任務(wù)具有極大的挑戰(zhàn)性。因此，一般而言，農(nóng)業(yè)機(jī)器人對(duì)智能化程度的要求要遠(yuǎn)高于其他領(lǐng)域機(jī)器人?？萍疾吭凇斗?wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》就明確提出把服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)培育成我國(guó)未來(lái)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。按照銷(xiāo)量年均12%增長(zhǎng)，售價(jià)14萬(wàn)美元一臺(tái)計(jì)算，至2021年，全球農(nóng)業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)售量將超過(guò)1.4萬(wàn)臺(tái)，銷(xiāo)售額將超過(guò)20億美元。
科研領(lǐng)域不斷拓展 我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)前景可期
農(nóng)業(yè)機(jī)器人將信息技術(shù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化大大向前推進(jìn)了一步。不僅節(jié)省了人力成本，也提高了品質(zhì)控制能力，增強(qiáng)了自然風(fēng)險(xiǎn)抗擊能力。并通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)將農(nóng)作物與物聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。
與國(guó)外相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究與開(kāi)發(fā)方面尚處于起步階段。我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人起步較晚，20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)才開(kāi)始了農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)。目前我國(guó)已開(kāi)發(fā)出的農(nóng)業(yè)機(jī)器人有：耕耘機(jī)器人、除草機(jī)器人、施肥機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、蔬菜嫁接機(jī)器人、收割機(jī)器人、采摘機(jī)器人等。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為中國(guó)大陸農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)早期研發(fā)單位之一，其研制的摘黃瓜機(jī)器人利用多傳感器融合技術(shù)已成功進(jìn)行了試驗(yàn)性嫁接生產(chǎn)，解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長(zhǎng)不一致性等難題，可用于黃瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化嫁接技術(shù)。隨后北京農(nóng)林科學(xué)院、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)等其他高校和科研院所也相繼開(kāi)展了相關(guān)研究，并且隨著中國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)范圍亦在逐步擴(kuò)大。
智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代將至 應(yīng)用普及三大瓶頸待突破
隨著工業(yè)機(jī)器人的高速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人也發(fā)展很快，21世紀(jì)將是農(nóng)業(yè)機(jī)器人與智慧農(nóng)業(yè)的時(shí)代。我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)前景雖好，但發(fā)展與普及的道路并不平坦，據(jù)業(yè)界分析，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的普及道路上還存在諸多瓶頸。
瓶頸一：農(nóng)業(yè)機(jī)器人自身智能系統(tǒng)不夠完善。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)要求農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有相當(dāng)?shù)闹悄芎腿嵝陨a(chǎn)能力以適應(yīng)復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境,例如辨識(shí)和避障能力等。當(dāng)下，研究專(zhuān)家們紛紛將研究重心從機(jī)械部分轉(zhuǎn)向機(jī)器視覺(jué)、人工智能方面,力圖解決農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能問(wèn)題。但總的來(lái)講,農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能系統(tǒng)發(fā)展還不夠完善,農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能程度還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,很多任務(wù)無(wú)法由農(nóng)業(yè)機(jī)器人單獨(dú)完成。
瓶頸二：生產(chǎn)成本過(guò)高。目前研制出來(lái)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人大都只針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)某一環(huán)節(jié)的某一項(xiàng)作業(yè)而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特征之一是季節(jié)性強(qiáng),造成了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用效率低,間接地增加了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的成本。其性?xún)r(jià)比不能滿足市場(chǎng)的需要,成為制約農(nóng)業(yè)機(jī)器人商業(yè)化和進(jìn)一步研究應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。
瓶頸三：柔性生產(chǎn)與智能擴(kuò)展能力有待提高。由于當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人局限于“專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用機(jī)器人語(yǔ)言、專(zhuān)用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu)，而這種封閉式結(jié)構(gòu)限制了農(nóng)業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)能力和智能的擴(kuò)展。獨(dú)立設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式同樣存在著擴(kuò)展性、通用性差的問(wèn)題,如果用采摘蘋(píng)果的機(jī)器人采摘西瓜,從末端執(zhí)行器、機(jī)械部分、控制部分到傳感部分都要更換,相當(dāng)于重新設(shè)計(jì)一個(gè)新的機(jī)器人系統(tǒng)。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人的問(wèn)世，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的結(jié)果，是機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)方式，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和新技術(shù)的應(yīng)用中，農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為新一代智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
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