未來誰去種地？怎么種？這是城市化、信息化后必然面臨的問題。
農(nóng)業(yè)的分類有多廣，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)就有多大。
但農(nóng)業(yè)的分類有多廣，也讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展難度有多大。
一、細(xì)節(jié)性難點(diǎn)頗多
農(nóng)業(yè)機(jī)器人沒有統(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為可以服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人、自動(dòng)化機(jī)器人或智能化機(jī)器都可以稱作農(nóng)業(yè)機(jī)器人。
例如按照大器械的分類，從機(jī)械化到自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人；在田間地頭里自動(dòng)播種、間苗、施肥、收獲的生產(chǎn)工具，可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人；在農(nóng)業(yè)處理流程中輔助加工、處理的，也可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人。
不僅如此，按照農(nóng)業(yè)產(chǎn)品種類，植物、動(dòng)物和農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài)，又可以再次細(xì)分。例如旱田耕種、摘番茄、擠牛奶等機(jī)器人。
由于農(nóng)產(chǎn)品有不同硬度、不同大小、不同狀態(tài)，農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中的非標(biāo)化非常明顯。同時(shí)，農(nóng)業(yè)是一種動(dòng)態(tài)的產(chǎn)業(yè)，植物、動(dòng)物和農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài)又還是無限的，動(dòng)植物的發(fā)展、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、生物特征，讓農(nóng)業(yè)場(chǎng)景的穩(wěn)定性和一致性很難實(shí)現(xiàn)。
因此，一般而言，國(guó)際上人們會(huì)將農(nóng)業(yè)機(jī)器人按照植育、維護(hù)、收獲、加工四個(gè)工藝環(huán)節(jié)分類，再根據(jù)場(chǎng)景細(xì)分進(jìn)行解決方案開發(fā)，這是目前許多農(nóng)業(yè)機(jī)器人企業(yè)會(huì)常用的分類方式。
但即便能夠細(xì)分，農(nóng)業(yè)每個(gè)場(chǎng)景的細(xì)節(jié)性難點(diǎn)都非常多。
例如傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化改造是我國(guó)當(dāng)前許多農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司正在努力的主要方向，但經(jīng)過一段時(shí)間的研究，很多參與者發(fā)現(xiàn)，這個(gè)場(chǎng)景的細(xì)小問題并不少。例如農(nóng)田等非結(jié)構(gòu)自然環(huán)境中的區(qū)域性、季節(jié)性光照、空間等往往都不同，同時(shí)作業(yè)目標(biāo)隨機(jī)分布、作業(yè)對(duì)象形態(tài)多樣、地形起伏、壟溝縱橫等導(dǎo)致的作業(yè)空間不可預(yù)知性，還有枝葉果實(shí)交錯(cuò)遮擋、苗草叢生為代表的障礙動(dòng)植物多樣性。
要想讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠更好地使用，這些現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)的細(xì)節(jié)性問題都亟待研究解決。
做農(nóng)業(yè)機(jī)器人，往往就是做細(xì)節(jié)。
二、農(nóng)業(yè)機(jī)器人種類潛力巨大
當(dāng)前，全世界已經(jīng)有三類農(nóng)業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，分別是無人駕駛農(nóng)機(jī)、擠奶機(jī)器人和農(nóng)業(yè)無人機(jī)。
歐美國(guó)家在農(nóng)田中大量采用了無人駕駛拖拉機(jī)，擠奶機(jī)器人則在歐洲養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用廣泛，而農(nóng)業(yè)無人機(jī)起步較晚，以中國(guó)的極飛、大疆和極目等企業(yè)為代表。
其中，無人駕駛拖拉機(jī)可以在無人監(jiān)管的情況下自動(dòng)檢測(cè)其位置和速度，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)避開障礙物，無人拖拉機(jī)又延伸出了無人除草機(jī)、播種機(jī)、灑水機(jī)等多種細(xì)分的門類。
而擠奶機(jī)器人早期則主要用于從奶牛身上取奶，如今已經(jīng)與牧場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了較為理想的流程綁定，擠完奶進(jìn)入后端的肉制品加工，自動(dòng)化程度已經(jīng)非常高。
無人機(jī)則集中在播種、灌溉、農(nóng)藥噴灑、農(nóng)作物監(jiān)控等方面。
而在技術(shù)上，這些機(jī)器人也在從單一的功能朝著提高作物產(chǎn)量、幫助監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)、幫助優(yōu)化農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)、提高土地利用效率等方面發(fā)展。目前部分企業(yè)已經(jīng)加入了種植規(guī)劃、土壤作物的健康分析等功能，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與分析功能已經(jīng)可以更加科學(xué)地為農(nóng)作物種植與防護(hù)工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。
而這三類農(nóng)業(yè)機(jī)器人之所以能夠得到快速發(fā)展，與當(dāng)前的農(nóng)用機(jī)器人相關(guān)通用性技術(shù)不斷發(fā)展并取得突破息息相關(guān)。
三、通用性的技術(shù)
傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展的三個(gè)核心。
這三項(xiàng)技術(shù)大多圍繞如何實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的信息獲取以及應(yīng)用而展開，用于幫助提升農(nóng)業(yè)從業(yè)者對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的智慧管控能力。
例如傳感技術(shù)主要包括對(duì)于動(dòng)植物本身和周圍環(huán)境的生理生態(tài)變化感知，從而讓農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的感知適應(yīng)性，目前往往通過在農(nóng)業(yè)機(jī)器人上或者周邊安裝傳感器的方式，積累和檢查有關(guān)天氣或環(huán)境變化的數(shù)據(jù)，并得出與植物之間的關(guān)系，以預(yù)測(cè)可能發(fā)生的災(zāi)害。
而在智能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，傳感器也起到至關(guān)重要的作用，例如跟蹤挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，通過對(duì)土壤、空氣等濕度條件的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者及時(shí)調(diào)整土壤狀況，或者機(jī)器的自動(dòng)灌溉，減少對(duì)于水資源的浪費(fèi)。
自動(dòng)化技術(shù)包括移載設(shè)備自動(dòng)化和綜合控制智能化。這些農(nóng)業(yè)機(jī)器人往往由傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備改造而成，很多生產(chǎn)企業(yè)并不是單獨(dú)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)商而是傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)者的轉(zhuǎn)型。這些原先需要人工進(jìn)行操作的農(nóng)機(jī)當(dāng)附加了自動(dòng)化技術(shù)、智能化傳感技術(shù)之后，也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，完成播種、噴藥、施肥、收獲、除草等工作，在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中起到一定作用，但精細(xì)程度并不高，往往一個(gè)有想法的農(nóng)民在家搗鼓改造也可以完成。
國(guó)外這些由農(nóng)業(yè)機(jī)械改裝而來的農(nóng)機(jī)，很多都保留著原先能夠農(nóng)機(jī)分離的特性，一款農(nóng)機(jī)和多種掛件組合，往往能具備很強(qiáng)的復(fù)合作業(yè)能力。而且重點(diǎn)是價(jià)格比整機(jī)更為實(shí)惠，這種能有更強(qiáng)集成通用性的農(nóng)業(yè)機(jī)器人也更受到農(nóng)民的青睞。這種大田農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前在美國(guó)、英國(guó)、丹麥等大農(nóng)場(chǎng)的地方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的普及，許多農(nóng)機(jī)公司也將目光對(duì)準(zhǔn)了中國(guó)這塊市場(chǎng)。
除此之外，最佳幾年，移動(dòng)機(jī)器人配合夾爪吸盤等前端工具，實(shí)現(xiàn)果園等農(nóng)業(yè)場(chǎng)景的采摘工作也是熱點(diǎn)。果蔬采摘機(jī)器人加上機(jī)器視覺和機(jī)械臂之后，不僅能辨別果實(shí)的成熟度，判斷品相，還能以合適的力度自主采摘果實(shí)。果園這種結(jié)構(gòu)化程度還算高的場(chǎng)景，減少了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度。
信息技術(shù)的發(fā)展門類很廣，而邊緣計(jì)算就是一種目前發(fā)展較快的信息技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)往往通過使用各類硬件，例如傳感器，配合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的自動(dòng)化，或者更進(jìn)一步，借助AI等軟件技術(shù)便于以及基于大數(shù)據(jù)和算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的數(shù)字化管理，或者做科學(xué)決策，并實(shí)現(xiàn)多因素協(xié)同和智能控制。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，自動(dòng)拖拉機(jī)和機(jī)器人可以在不需要人工干預(yù)的情況下自動(dòng)運(yùn)行，這就可以借助邊緣計(jì)算來實(shí)現(xiàn)，原理是由于拖拉機(jī)可以與附近的傳感器通信，以獲取有關(guān)周圍環(huán)境的必要數(shù)據(jù)。借助邊緣計(jì)算，農(nóng)業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)所執(zhí)行任務(wù)的類型、現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有車輛的數(shù)量、設(shè)備的大小等來評(píng)估覆蓋所需區(qū)域的最有效方法，此外，如果有任何障礙物，例如有任何動(dòng)物或人擋在路上，自動(dòng)拖拉機(jī)還可以自動(dòng)更改路線，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的自主化。
邊緣計(jì)算還將使農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠使用計(jì)算機(jī)視覺和預(yù)加載數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單分析處理數(shù)據(jù)的能力。例如計(jì)算測(cè)量甚至修正植物的種植密度，或者計(jì)算奶牛奶液的濃度，從而實(shí)現(xiàn)光照等資源的最優(yōu)利用、保證奶牛的最佳狀態(tài)等農(nóng)業(yè)的工作細(xì)化。
處理好了這些數(shù)據(jù)，邊緣計(jì)算配合數(shù)據(jù)中臺(tái)還可以及時(shí)調(diào)配指揮農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行修正和管理，保證植物的生長(zhǎng)合理性，通過不斷數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等大數(shù)據(jù)手段，后續(xù)農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)規(guī)則和知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)圖譜，為農(nóng)民提供系統(tǒng)、精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)還可以幫助克服農(nóng)業(yè)中天氣、土壤等一些不確定性。
當(dāng)前，這三種技術(shù)同時(shí)配合視覺、導(dǎo)航技術(shù)、精準(zhǔn)施藥等技術(shù)，主要用在大田、溫室、果園等農(nóng)業(yè)作業(yè)場(chǎng)景，這些技術(shù)的發(fā)展也使得農(nóng)業(yè)的上下游擁有更多機(jī)會(huì)，包括制造、運(yùn)輸、包裝等。當(dāng)前許多國(guó)家的農(nóng)業(yè)部門也都意識(shí)到人工智能、流程自動(dòng)化、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)帶來的好處，農(nóng)業(yè)的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，會(huì)改變農(nóng)業(yè)“靠天收”的局面，對(duì)于機(jī)器人等自動(dòng)化、信息化的需求程度，在未來會(huì)持續(xù)高漲。
四、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的買單問題
當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的成本偏高被認(rèn)為是其發(fā)展的最大制約因素之一，也制約了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。但從農(nóng)民的口袋里掙錢一直以來都是難事。讓農(nóng)民買單從古至今都非常困難。
而且無論國(guó)內(nèi)外，很多農(nóng)民是盲目的，尤其我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)聯(lián)盟又非常松散，尚處于實(shí)驗(yàn)階段，且農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的成本非常低。要形成自動(dòng)化甚至智能化，都還需要太多的時(shí)間。
從研發(fā)角度而言，由于機(jī)器人價(jià)格昂貴，目前國(guó)內(nèi)外很多缺乏資金的農(nóng)民都買不起、用不起，但是企業(yè)如果不賣出高價(jià)，后續(xù)的研發(fā)卻又非常艱難，賺農(nóng)民口袋的錢尤其馬虎不得，細(xì)節(jié)性的研究研發(fā)就非常考驗(yàn)?zāi)托模瑫r(shí)燒錢。這也直接導(dǎo)致了市場(chǎng)增速必然緩慢。
當(dāng)前，國(guó)外的農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)買力主體都依然還是當(dāng)?shù)卣蛘咿r(nóng)業(yè)聯(lián)盟。但因?yàn)檗r(nóng)業(yè)有很強(qiáng)的行業(yè)周期性，一旦采取土地集中，政府補(bǔ)貼給農(nóng)民社區(qū)的方法，有些地方為追求短期經(jīng)濟(jì)收益胡亂規(guī)劃，或者部分不適合種植的土地閑置都會(huì)是一個(gè)很大的問題。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的根本到底5年、10年、20年是去解決什么問題，縣鄉(xiāng)一級(jí)政府都缺乏更高的認(rèn)知。對(duì)于農(nóng)業(yè)如何合理規(guī)劃和調(diào)配，可以說是一個(gè)鄉(xiāng)村治理以及共同富裕的綜合性難題。
除了成本問題，農(nóng)民對(duì)機(jī)器人操作缺乏了解，也將成為阻礙市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素，如何讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人朝著簡(jiǎn)單易用的方向發(fā)展，比期望大學(xué)生下鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)更加直接。
WHO預(yù)測(cè)2050 年，世界人口將達(dá)到 97 億，對(duì)食品供應(yīng)的需求將顯著增加，而亞洲市場(chǎng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)能將進(jìn)一步釋放。Research Dive就調(diào)查預(yù)計(jì)到2026 年，全球農(nóng)業(yè)無人機(jī)市場(chǎng)將達(dá)到 166.404 億美元，會(huì)以 19.2% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率繼續(xù)增長(zhǎng)。其中亞太農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)尤其迅速，預(yù)計(jì)將以19.7% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，市場(chǎng)將達(dá)到 37.983 億美元。其中按種類來說，農(nóng)業(yè)無人機(jī)將達(dá)到 17.63 億美元，無人拖拉機(jī)將達(dá)到 37.143 億美元，收獲機(jī)器人將超過 35.501 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 18.8%。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人必然是一筆長(zhǎng)期投資。短期收益可能跟不上，但發(fā)展?jié)摿膩聿粫?huì)小。
農(nóng)業(yè)的分類有多廣，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)就有多大。
但農(nóng)業(yè)的分類有多廣，也讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展難度有多大。
一、細(xì)節(jié)性難點(diǎn)頗多
農(nóng)業(yè)機(jī)器人沒有統(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為可以服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人、自動(dòng)化機(jī)器人或智能化機(jī)器都可以稱作農(nóng)業(yè)機(jī)器人。
例如按照大器械的分類，從機(jī)械化到自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人；在田間地頭里自動(dòng)播種、間苗、施肥、收獲的生產(chǎn)工具，可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人；在農(nóng)業(yè)處理流程中輔助加工、處理的，也可以稱為農(nóng)業(yè)機(jī)器人。
不僅如此，按照農(nóng)業(yè)產(chǎn)品種類，植物、動(dòng)物和農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài)，又可以再次細(xì)分。例如旱田耕種、摘番茄、擠牛奶等機(jī)器人。
由于農(nóng)產(chǎn)品有不同硬度、不同大小、不同狀態(tài)，農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中的非標(biāo)化非常明顯。同時(shí)，農(nóng)業(yè)是一種動(dòng)態(tài)的產(chǎn)業(yè)，植物、動(dòng)物和農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài)又還是無限的，動(dòng)植物的發(fā)展、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、生物特征，讓農(nóng)業(yè)場(chǎng)景的穩(wěn)定性和一致性很難實(shí)現(xiàn)。
因此，一般而言，國(guó)際上人們會(huì)將農(nóng)業(yè)機(jī)器人按照植育、維護(hù)、收獲、加工四個(gè)工藝環(huán)節(jié)分類，再根據(jù)場(chǎng)景細(xì)分進(jìn)行解決方案開發(fā)，這是目前許多農(nóng)業(yè)機(jī)器人企業(yè)會(huì)常用的分類方式。
但即便能夠細(xì)分，農(nóng)業(yè)每個(gè)場(chǎng)景的細(xì)節(jié)性難點(diǎn)都非常多。
例如傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化改造是我國(guó)當(dāng)前許多農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司正在努力的主要方向，但經(jīng)過一段時(shí)間的研究，很多參與者發(fā)現(xiàn)，這個(gè)場(chǎng)景的細(xì)小問題并不少。例如農(nóng)田等非結(jié)構(gòu)自然環(huán)境中的區(qū)域性、季節(jié)性光照、空間等往往都不同，同時(shí)作業(yè)目標(biāo)隨機(jī)分布、作業(yè)對(duì)象形態(tài)多樣、地形起伏、壟溝縱橫等導(dǎo)致的作業(yè)空間不可預(yù)知性，還有枝葉果實(shí)交錯(cuò)遮擋、苗草叢生為代表的障礙動(dòng)植物多樣性。
要想讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠更好地使用，這些現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)的細(xì)節(jié)性問題都亟待研究解決。
做農(nóng)業(yè)機(jī)器人，往往就是做細(xì)節(jié)。
二、農(nóng)業(yè)機(jī)器人種類潛力巨大
當(dāng)前，全世界已經(jīng)有三類農(nóng)業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，分別是無人駕駛農(nóng)機(jī)、擠奶機(jī)器人和農(nóng)業(yè)無人機(jī)。
歐美國(guó)家在農(nóng)田中大量采用了無人駕駛拖拉機(jī)，擠奶機(jī)器人則在歐洲養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用廣泛，而農(nóng)業(yè)無人機(jī)起步較晚，以中國(guó)的極飛、大疆和極目等企業(yè)為代表。
其中，無人駕駛拖拉機(jī)可以在無人監(jiān)管的情況下自動(dòng)檢測(cè)其位置和速度，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)避開障礙物，無人拖拉機(jī)又延伸出了無人除草機(jī)、播種機(jī)、灑水機(jī)等多種細(xì)分的門類。
而擠奶機(jī)器人早期則主要用于從奶牛身上取奶，如今已經(jīng)與牧場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了較為理想的流程綁定，擠完奶進(jìn)入后端的肉制品加工，自動(dòng)化程度已經(jīng)非常高。
無人機(jī)則集中在播種、灌溉、農(nóng)藥噴灑、農(nóng)作物監(jiān)控等方面。
而在技術(shù)上，這些機(jī)器人也在從單一的功能朝著提高作物產(chǎn)量、幫助監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)、幫助優(yōu)化農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)、提高土地利用效率等方面發(fā)展。目前部分企業(yè)已經(jīng)加入了種植規(guī)劃、土壤作物的健康分析等功能，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與分析功能已經(jīng)可以更加科學(xué)地為農(nóng)作物種植與防護(hù)工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。
而這三類農(nóng)業(yè)機(jī)器人之所以能夠得到快速發(fā)展，與當(dāng)前的農(nóng)用機(jī)器人相關(guān)通用性技術(shù)不斷發(fā)展并取得突破息息相關(guān)。
三、通用性的技術(shù)
傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展的三個(gè)核心。
這三項(xiàng)技術(shù)大多圍繞如何實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的信息獲取以及應(yīng)用而展開，用于幫助提升農(nóng)業(yè)從業(yè)者對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的智慧管控能力。
例如傳感技術(shù)主要包括對(duì)于動(dòng)植物本身和周圍環(huán)境的生理生態(tài)變化感知，從而讓農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的感知適應(yīng)性，目前往往通過在農(nóng)業(yè)機(jī)器人上或者周邊安裝傳感器的方式，積累和檢查有關(guān)天氣或環(huán)境變化的數(shù)據(jù)，并得出與植物之間的關(guān)系，以預(yù)測(cè)可能發(fā)生的災(zāi)害。
而在智能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，傳感器也起到至關(guān)重要的作用，例如跟蹤挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，通過對(duì)土壤、空氣等濕度條件的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者及時(shí)調(diào)整土壤狀況，或者機(jī)器的自動(dòng)灌溉，減少對(duì)于水資源的浪費(fèi)。
自動(dòng)化技術(shù)包括移載設(shè)備自動(dòng)化和綜合控制智能化。這些農(nóng)業(yè)機(jī)器人往往由傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備改造而成，很多生產(chǎn)企業(yè)并不是單獨(dú)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)商而是傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)者的轉(zhuǎn)型。這些原先需要人工進(jìn)行操作的農(nóng)機(jī)當(dāng)附加了自動(dòng)化技術(shù)、智能化傳感技術(shù)之后，也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，完成播種、噴藥、施肥、收獲、除草等工作，在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中起到一定作用，但精細(xì)程度并不高，往往一個(gè)有想法的農(nóng)民在家搗鼓改造也可以完成。
國(guó)外這些由農(nóng)業(yè)機(jī)械改裝而來的農(nóng)機(jī)，很多都保留著原先能夠農(nóng)機(jī)分離的特性，一款農(nóng)機(jī)和多種掛件組合，往往能具備很強(qiáng)的復(fù)合作業(yè)能力。而且重點(diǎn)是價(jià)格比整機(jī)更為實(shí)惠，這種能有更強(qiáng)集成通用性的農(nóng)業(yè)機(jī)器人也更受到農(nóng)民的青睞。這種大田農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前在美國(guó)、英國(guó)、丹麥等大農(nóng)場(chǎng)的地方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的普及，許多農(nóng)機(jī)公司也將目光對(duì)準(zhǔn)了中國(guó)這塊市場(chǎng)。
除此之外，最佳幾年，移動(dòng)機(jī)器人配合夾爪吸盤等前端工具，實(shí)現(xiàn)果園等農(nóng)業(yè)場(chǎng)景的采摘工作也是熱點(diǎn)。果蔬采摘機(jī)器人加上機(jī)器視覺和機(jī)械臂之后，不僅能辨別果實(shí)的成熟度，判斷品相，還能以合適的力度自主采摘果實(shí)。果園這種結(jié)構(gòu)化程度還算高的場(chǎng)景，減少了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度。
信息技術(shù)的發(fā)展門類很廣，而邊緣計(jì)算就是一種目前發(fā)展較快的信息技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)往往通過使用各類硬件，例如傳感器，配合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的自動(dòng)化，或者更進(jìn)一步，借助AI等軟件技術(shù)便于以及基于大數(shù)據(jù)和算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的數(shù)字化管理，或者做科學(xué)決策，并實(shí)現(xiàn)多因素協(xié)同和智能控制。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，自動(dòng)拖拉機(jī)和機(jī)器人可以在不需要人工干預(yù)的情況下自動(dòng)運(yùn)行，這就可以借助邊緣計(jì)算來實(shí)現(xiàn)，原理是由于拖拉機(jī)可以與附近的傳感器通信，以獲取有關(guān)周圍環(huán)境的必要數(shù)據(jù)。借助邊緣計(jì)算，農(nóng)業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)所執(zhí)行任務(wù)的類型、現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有車輛的數(shù)量、設(shè)備的大小等來評(píng)估覆蓋所需區(qū)域的最有效方法，此外，如果有任何障礙物，例如有任何動(dòng)物或人擋在路上，自動(dòng)拖拉機(jī)還可以自動(dòng)更改路線，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的自主化。
邊緣計(jì)算還將使農(nóng)業(yè)機(jī)器人能夠使用計(jì)算機(jī)視覺和預(yù)加載數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單分析處理數(shù)據(jù)的能力。例如計(jì)算測(cè)量甚至修正植物的種植密度，或者計(jì)算奶牛奶液的濃度，從而實(shí)現(xiàn)光照等資源的最優(yōu)利用、保證奶牛的最佳狀態(tài)等農(nóng)業(yè)的工作細(xì)化。
處理好了這些數(shù)據(jù)，邊緣計(jì)算配合數(shù)據(jù)中臺(tái)還可以及時(shí)調(diào)配指揮農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行修正和管理，保證植物的生長(zhǎng)合理性，通過不斷數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等大數(shù)據(jù)手段，后續(xù)農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)規(guī)則和知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)圖譜，為農(nóng)民提供系統(tǒng)、精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)還可以幫助克服農(nóng)業(yè)中天氣、土壤等一些不確定性。
當(dāng)前，這三種技術(shù)同時(shí)配合視覺、導(dǎo)航技術(shù)、精準(zhǔn)施藥等技術(shù)，主要用在大田、溫室、果園等農(nóng)業(yè)作業(yè)場(chǎng)景，這些技術(shù)的發(fā)展也使得農(nóng)業(yè)的上下游擁有更多機(jī)會(huì)，包括制造、運(yùn)輸、包裝等。當(dāng)前許多國(guó)家的農(nóng)業(yè)部門也都意識(shí)到人工智能、流程自動(dòng)化、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)帶來的好處，農(nóng)業(yè)的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，會(huì)改變農(nóng)業(yè)“靠天收”的局面，對(duì)于機(jī)器人等自動(dòng)化、信息化的需求程度，在未來會(huì)持續(xù)高漲。
四、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的買單問題
當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的成本偏高被認(rèn)為是其發(fā)展的最大制約因素之一，也制約了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。但從農(nóng)民的口袋里掙錢一直以來都是難事。讓農(nóng)民買單從古至今都非常困難。
而且無論國(guó)內(nèi)外，很多農(nóng)民是盲目的，尤其我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)聯(lián)盟又非常松散，尚處于實(shí)驗(yàn)階段，且農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的成本非常低。要形成自動(dòng)化甚至智能化，都還需要太多的時(shí)間。
從研發(fā)角度而言，由于機(jī)器人價(jià)格昂貴，目前國(guó)內(nèi)外很多缺乏資金的農(nóng)民都買不起、用不起，但是企業(yè)如果不賣出高價(jià)，后續(xù)的研發(fā)卻又非常艱難，賺農(nóng)民口袋的錢尤其馬虎不得，細(xì)節(jié)性的研究研發(fā)就非常考驗(yàn)?zāi)托模瑫r(shí)燒錢。這也直接導(dǎo)致了市場(chǎng)增速必然緩慢。
當(dāng)前，國(guó)外的農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)買力主體都依然還是當(dāng)?shù)卣蛘咿r(nóng)業(yè)聯(lián)盟。但因?yàn)檗r(nóng)業(yè)有很強(qiáng)的行業(yè)周期性，一旦采取土地集中，政府補(bǔ)貼給農(nóng)民社區(qū)的方法，有些地方為追求短期經(jīng)濟(jì)收益胡亂規(guī)劃，或者部分不適合種植的土地閑置都會(huì)是一個(gè)很大的問題。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的根本到底5年、10年、20年是去解決什么問題，縣鄉(xiāng)一級(jí)政府都缺乏更高的認(rèn)知。對(duì)于農(nóng)業(yè)如何合理規(guī)劃和調(diào)配，可以說是一個(gè)鄉(xiāng)村治理以及共同富裕的綜合性難題。
除了成本問題，農(nóng)民對(duì)機(jī)器人操作缺乏了解，也將成為阻礙市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素，如何讓農(nóng)業(yè)機(jī)器人朝著簡(jiǎn)單易用的方向發(fā)展，比期望大學(xué)生下鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)更加直接。
WHO預(yù)測(cè)2050 年，世界人口將達(dá)到 97 億，對(duì)食品供應(yīng)的需求將顯著增加，而亞洲市場(chǎng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)能將進(jìn)一步釋放。Research Dive就調(diào)查預(yù)計(jì)到2026 年，全球農(nóng)業(yè)無人機(jī)市場(chǎng)將達(dá)到 166.404 億美元，會(huì)以 19.2% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率繼續(xù)增長(zhǎng)。其中亞太農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)尤其迅速，預(yù)計(jì)將以19.7% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，市場(chǎng)將達(dá)到 37.983 億美元。其中按種類來說，農(nóng)業(yè)無人機(jī)將達(dá)到 17.63 億美元，無人拖拉機(jī)將達(dá)到 37.143 億美元，收獲機(jī)器人將超過 35.501 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 18.8%。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人必然是一筆長(zhǎng)期投資。短期收益可能跟不上，但發(fā)展?jié)摿膩聿粫?huì)小。
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