參觀過現(xiàn)代化工廠的人，一定會被其中的工業(yè)機器人所震驚。當下，工業(yè)機器人技術已經(jīng)發(fā)展到了非常高的水平，和人工裝配相比，工業(yè)機器人的效率和精度更高，不眠不休、日夜工作也沒有問題，而且許多人工無法完成的復雜工作，交給機器人也完全沒有問題。

工業(yè)機器人之所以會出現(xiàn)，是因為很多歐美國家出現(xiàn)了人工短缺，這為研制工業(yè)機器人提供了動力。隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在農業(yè)領域也開始出現(xiàn)人工短缺的現(xiàn)象，而且很多農業(yè)生產(chǎn)亟須提高生產(chǎn)的效率和精度。例如百合的生產(chǎn)，在種植階段需要精確地控制下種深度，采收階段需要極大的人工成本，所以很多大規(guī)模種植者非常希望可以實現(xiàn)機器化種植。在需求的推動之下，中國“農業(yè)機器人”的發(fā)展前景值得關注。

事實上，世界上許多國家已經(jīng)開始了農業(yè)機器人的研發(fā)和應用，我們不妨先去看一看，國外在農業(yè)機器人領域，取得了哪些進展。

英國：用來做“細活兒”的農業(yè)機器人

在英國，人們很喜歡吃覆盆子，所以很多英國農民都在種植這種經(jīng)濟作物。但是到了收獲季節(jié)，果農們往往會很煩惱，他們倒不是擔心產(chǎn)品的銷路，而是在因為采摘犯愁。

覆盆子是一種非常嬌嫩的漿果，用人工采摘，力度如果不合適的話，很容易破壞果實，而且人工采摘的效率也十分低下。

為了解決果農們的煩惱，英國普利茅斯大學下屬的研究機構開發(fā)了一款采摘覆盆子的農業(yè)機器人，在經(jīng)過一年的測試后，已經(jīng)可以投入商用。

這個機器人有一支機械手臂，雖然看起來很粗狂，但是對于力道的把握卻十分精確。在機械手臂前端，有一枚攝像頭，通過攝像頭，可以定位果實的位置，然后機械手臂慢慢地伸過去，準確地夾住果實，一下子就摘下來了。由于整個過程是電腦控制的，所以機械手臂夾的這一下，可以實現(xiàn)非常精確的力度控制——既保證能把果實拿穩(wěn)，又不至于傷害到果實。

這個機器人的售價是614萬人民幣左右，每天可以采摘2.5萬個覆盆子。而如果人工采摘的話，即便是一位熟練的工人，一天工作8個小時，也最多只能采摘到1.5萬個。所以這個機器人雖然價格昂貴，但是效率確實比較高。

據(jù)了解，將來研究人員會在一個機器人身上，安裝4個機械手臂，如此一來，其采摘效率最少就能翻兩倍，這種效率是人力遠不能及的。機器人的好處就在于此，只要一項技術成熟了，就可以通過增加“配件”來提高效率，人類肯定是不具備這種功能的。

英國農業(yè)機器人

英國之所以會下大力氣研究農業(yè)機器人，是因為他們國家的人工本身就非常短缺，脫歐之后，更加劇了這一趨勢。所以用農業(yè)機器人來充實農業(yè)生產(chǎn)，對于他們而言是非常迫切的需求。

澳大利亞：機器人“搶”了狗的活兒

機器人的出現(xiàn)，代替了許多原本需要投入人力的崗位，所以從某種程度上說，機器人是在和人搶活兒。但是最近，機器人不僅在搶人類的活兒，它們甚至連狗也不放過了。

近期，悉尼大學以及澳大利亞野外機器人研究中心將所研發(fā)的放牧機器人投入了測試。該機器人代號為Swag Bot，看起來非常簡單——主機身呈鞋盒狀，由4個大輪子支起，但卻具備長途跋涉、導航、監(jiān)控及引領牛群和搬運物品等功能。也就是說，這個機器人是用來替代牧羊犬的。

悉尼大學以及澳大利亞野外機器人研究中心研發(fā)的放牧機器人

這款牧羊機器人比牧羊犬強在哪兒？首先它不需要訓練，出廠之前只要設定好程序，投入使用之后，它就成為一只非常老練的“牧羊犬”。一般的牧羊犬需要經(jīng)過長時間的培訓，才能正式上崗，前期的學習成本很高。其次，牧羊機器人不會“死”，壞了只要修一修就可以了。一般的牧羊犬難免會面對生老病死，所以牧羊機器人的穩(wěn)定性和耐久度更好。最后，牧羊機器人的學習能力很強，在遇到新情況之后，它可以迅速地調整自己的“策略”，牧羊犬再聰明，它也是一種動物，不能在短時間內適應全新的環(huán)境。

另外，牧羊機器人還具備監(jiān)控功能，它在牧羊的時候，可以將影像實時傳送到主人的移動設備上。當然，如果拿這種功能和傳統(tǒng)牧羊犬相比的話，對于后者是不公平的，但這也恰恰體現(xiàn)出了新技術的優(yōu)勢所在。

放牧機器人投入工作

根據(jù)相關報道，這款牧羊機器人的性能還將進一步提升，之后，人們會給它安裝新的傳感器，讓這款機器人能夠在放牧的過程中，感應牲畜的體溫變化來判斷其是否生病或受傷。而且，如果研發(fā)順利，這款機器人還能探測所經(jīng)之處草場的生長狀況，智能地挑選出肥沃的水土。這種功能，更是牧羊犬萬萬實現(xiàn)不了的了。

美國：機器人精確控制肥料配比

在美國的玉米地里，如果你看到一個類似于微型卡車的東西在田間穿梭，不要驚訝，那是負責給玉米施肥的施肥機器人。它們在一排排玉米間穿梭往來，對成熟作物施用氮肥，并使用激光掃描以避免撞倒玉米稈。

這種機器人是一家明尼蘇達州的公司研發(fā)出來的，它可以在作物最需要肥料的快速生長期進行施肥。由于可以根據(jù)作物的實際需求精確地施肥，所以這種機器人不僅可以減少施肥的數(shù)量，還能夠控制化肥對土壤和水體的污染。

機器人在施肥的時候，會使用GPS來確定是否到達田地邊緣，并使用激光雷達或激光掃描來確保始終行駛在成熟玉米稈之間而不撞到植株。所以，它既保證了可以給每棵玉米都提供肥料，又不會對玉米造成任何傷害。

最關鍵的是，這種機器人降低了給玉米施肥的成本——它的使用成本大概是每英畝10美元，比雇傭無人機噴灑農藥便宜多了。

我國農業(yè)機器人的發(fā)展概況

西方國家自從20世紀80年代開始，就有了一些簡單的農業(yè)機器人，在這方面，我們國家的起步要晚差不多10年時間。但隨著自動化和城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，我國農業(yè)機器人的研發(fā)范圍取得一定進展，同時在國家經(jīng)濟和科技都獲得快速發(fā)展的情況下，國家加大了對農業(yè)機械化發(fā)展的扶持力度，如今我國農業(yè)機器人已經(jīng)迎來了良好發(fā)展期。

不過，就當前我國農業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀來說，要達到預期的發(fā)展前景，需要在技術上取得有效的突破。

我國地形復雜，土地大塊連成片的較少，這對機器人的適應性提出了更高的要求。在這樣的背景下，我國的農業(yè)機器人研發(fā)主要從2個方面進行突破。

我國研發(fā)的農業(yè)機器人

一個是研發(fā)類似于機械手的農業(yè)機器人，這種機器人不需要移動，受地形限制較小，但需要考慮作業(yè)對象的基本特征、力學特征、生理特征等因素；另一個是研發(fā)更加智能的農業(yè)機器人，這種機器人能夠自動行走和作業(yè)，需要機器人具備獨立路徑規(guī)劃、智能避障、精準探測定位和穩(wěn)定的系統(tǒng)控制。只有攻克了技術難關，未來才能找到農業(yè)機器人最佳的作業(yè)方法，更為合理的機器人結構和更加低廉的價格，才能讓農業(yè)機器人的用途最終實現(xiàn)更為廣泛的應用。