俗话讲:“民以食为天”,农业作为经济发展的基础性产业和保障型产业,一直以来都受到各国的高度重视。近年来,我国不断通过加快农业机械化的方式,积极提升自身的现代农业水平,其中,农业机器人的出现和应用极大的改变了传统耕作模式,给我国的现代农业发展带来了全新改变。下面一起来看看农业机器人的发展现状及趋势等知识。农业机器人是指运用在在农业生产中的智能机器人,是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。同工业机器人或者其他领域机器人相比,农业机器人工作环境多变,以非结构环境为主,工作任务具有极大的挑战性。因此,一般而言,农业机器人对智能化程度的要求要远高于其他领域机器人。
一、农业机器人如何产生
农业机器人的历史分为两个阶段,2000年以前农业机器人是机械电器自动化设备,2000年以后是加入人工智能、机器视觉等新技术的自动化设备。上世纪80年代开始,一些发达国家由于地多人少的原因,就已经开始致力于农业机器人的研发工作,并相继研制出了嫁接、扦插、移栽和采摘等多种农业生产机器人。机器人在农业领域的出现和应用,为这些国家的农业自动化、化、智能化发展带来了强劲动力。
二、农业机器人发展历史
2007年,扫描果实并收集土壤、种子数据的Ag Tracker被发明出来。2012年,能够在植物育苗室内移动盆栽树苗的机器人——收获运输车HV-100被研发出来。同年,能够除去生菜土地里多余种子的生菜机器人Lettucebot诞生。2012年还诞生了剪除或者栽培葡萄藤的Wall-Ye机器人,该机器人能够收集土壤健康状况和葡萄库存的数据。2013年,采摘草莓的机器人出生,该机器人使用两个数码相机来拍摄草莓的颜色,判断草莓的成熟程度,并且采摘已熟的草莓。目前种植水稻的机器人正在研发中,该机器人能够分析田地的贫瘠等环境。
三、农业机器人分类
农业机器人分为施肥机器人、耕耘机器人、除草机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人(如番茄收获机器人)、采摘机器人(如采摘草莓机器人、采摘柑桔机器人)等。
▍大田生产农业机器人
大田用农业机器人有大田播种机器人、大田收获机器人、大田植保机器人、大田耕作机器人以及大田移栽机器人等。大田果蔬采摘作业是生产链中耗时和费力的生产环节之一。另外,采摘作业季节性强,劳动强度大,费用高,因此保证果实适时采收、降低收获作业强度及用工费用是保证农业增收的重要途径。然而,由于采摘作业的复杂性,采摘自动化程度仍然很低。目前,国内外水果采摘作业基本上都是人工进行,其费用约占成本的30%~50%,并且时间较为集中,劳动量大,工时紧张。大田果蔬采摘机器人作为农业机器人的重要类型,在降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生产率和产品质量、保证果实适时采收等方面具有巨大的发展潜力。