農業機器人是在農業生產過程中運用人工智能、機械和自動化技術的機器人，已逐漸成為農業生產中的重要工具。
隨著我國農業現代化的推進和科技的發展，越來越多的農業機器人開始出現在人們的視野中。在近日于北京舉辦的2023世界機器人大會上，中國工程院院士趙春江表示，農業機器人正在從一般性的自動化設備，向著具有高度智能的機器人方向轉變，從通訊控制到末端執行器操作等各個方面，都在實現技術迭代。
為農業生產帶來諸多積極影響
“如今老齡化問題嚴重，農業面臨著人手短缺等問題，而農業機器人面向農業場景，可實現精準感知、自主決策、智能控制、自動執行。”趙春江說，經歷技術的發展，農業機器人如今可以進行農田作業軌跡建圈，作物行識別、避障，也可以進行多機通訊、多部件通訊、生產信息通訊、決策信息通訊。此外，農業機器人還可以進行目標識別、生產預測任務決策、故障診斷。
趙春江提到，從執行層面看，農業機器人可以精準對靶、柔順操作人機交互、動態伺服，也可以強化學習、性能優化提升，遠端調度。其也可以進行多任務協同、例如多機和執行器的協同、時間、空間匹配，以及在視覺，激光雷達，超聲接觸力、角度及流量上，對農業予以幫助。
專家表示，農業機器人的運用一方面可以提高農業生產效率。傳統的農業生產方式通常需要大量人力資源，而農業機器人的應用可以替代部分人力勞動，減輕農民的勞動強度。農業機器人還能夠通過精準操作和數據分析，提高種植、采摘、喂養、收割等環節的效率，從而提高農產品的產量和質量。
舉例來說，去年11月，西北農林科技大學（以下簡稱“西北農大”）機械與電子工程學院楊福增教授團隊研發的蘋果雙臂采摘機器人，完成了果園實地試驗，成為全國高校第一臺蘋果雙臂采摘機器人。公開文獻資料顯示，相較于美國華盛頓州立大學的蘋果采摘機器人，目前西北農大的蘋果采摘機器人在多方面實現了趕超：一是識別時間快，華盛頓州立大學是1.5秒，西北農大為0.015秒；二是采摘方式靈巧，華盛頓州立大學采用拉拽分離，西北農大則采用仿生旋轉拉拽，能耗小；三是采摘手臂多，西北農大成功創制的雙臂蘋果采摘機器人，兩臂協同，大大提高了整機采摘效率。
另一方面，農業機器人的運用也可以降低農業生產的成本。傳統的農業生產方式需要投入大量的人力、物力和資金，而農業機器人的運用可以使農民節省資源和成本。農業機器人可以實現自動化操作，減少人為因素帶來的錯誤和損失，提高農產品的利潤率。
據不完全統計，我國蘋果、梨、桃等采摘作業約占整個生產過程作業量的40%，占總生產成本的50%—70%。雙臂蘋果采摘機器人的出現，使果園采摘從“梯子+籃子”的傳統模式邁向機器人自主協同作業方式，采摘人工成本將大大降低。
趙春江說，目前全球農業機器人市場發展非常快，且每年都在持續增加，目前全球大概有70萬個不同智能程度的農業機器人。值得一提的是，近5年來，我國農業機器人需求量保持38.6%的增長。
推動傳統農業生產模式轉型
隨著人工智能站上風口，農業也將成為該技術落地的重要商業化場景，以人工智能技術構建智慧農業體系和模式將成為大勢所趨。
在上海市金山區亭林鎮的點甜機器人智慧農場，大田系列農業AI機器人行駛在田間地頭，旋耕、起壟、灑水、播種……只要工程師通過手機發出操作指令，它們就能各司其職，保質保量完成農耕任務。
在經濟效益方面，人工智能技術前景可期。“智能機器人不僅節省生產成本，操作簡單容易上手，更利于產品的溯源和綠色有機認證，實現零碳排放，經濟效益生態效益雙豐收。”上海點甜網絡科技有限公司總經理王金悅說。
政策也在引導農業機器人發展。《“十四五”機器人產業發展規劃》提出，研制果園除草、精準植保、果蔬剪枝、采摘收獲、分選等農業機器人。此外，農業農村部、中央網絡安全和信息化委員會辦公室印發《數字農業農村發展規劃（2019—2025年）》，要求加快農業人工智能研發應用。實施農業機器人發展戰略，研發適應性強、性價比高、智能決策的新一代農業機器人，加快標準化、產業化發展。
人工智能是智慧農業的新機遇嗎？多位專家表示，隨著人工智能技術的日益進步，農業生產勢必會走向智能化、無人化。
人工智能行業分析人士郭濤表示，人工智能技術為傳統農業注入新的活力，在農作物種植管理、病蟲害預測和防治、農業機械自動化、農產品質量檢測等成熟領域全面應用，不斷提高傳統農業生產效率與質量。
值得注意的是，人工智能目前在智慧農業領域的應用尚存在商業化難、技術穩定性不足、政策規范缺乏、規模化程度不夠等難點。“人工智能技術引入成本較高，商用化還需要時間。”全聯并購工會信用管理委員會專家安光勇認為，傳統農業的基礎較薄弱，引入人工智能技術的設備、軟件和培訓等成本較高，中小規模農企或農戶難以負擔。此外，人工智能還存在技術穩定性、數據隱私與安全、用戶體驗等方面的問題。農業領域的復雜性也增加了應用難度。
“政策方面尚缺乏完善的法規和標準，農業智能化發展的規范性不足。相關政府部門需要出臺更加明確和有針對性的政策，鼓勵和支持農業智能化技術的研發和應用。”中國數實融合50人論壇智庫專家洪勇表示，農民和農業從業者對于人工智能技術的了解和接受程度有限，需要通過培訓和推廣活動提高他們對于智能農業的認知和使用技能。
人工智能發展迅速，未來將會應用到農業生產的方方面面。“目前我國農業的數字化、智能化水平不高，受限于土地流轉，規模化、集約化程度較低，大農場較少，人工智能技術在農業上的應用還不夠廣泛，但是發展速度一定會很快。”專家表示，目前從中央到地方已經在推廣無人農場、智慧農場等技術，許多經濟發達省份已走在前列，為全國作出了示范。
