农业机器人展望

文/赵春江国家农业信息化工程技术研究中心

【期刊名称】中国农村科技

【年(卷),期】2019(000)005

【总页数】2

农业机器人与工业机器人一样，其工作过程包括信息感知、路径规划和自主作业。过去，农业机器人在机器人家族中基本没有什么地位，传统机器人分类包括工业机器人和特种机器人，而农业机器人被分类到特种机器人。实际上，农业机器人家族庞大，按应用领域分类，包括大田作业的无人拖拉机、锄草机器人以及设施温室里使用的嫁接、移栽机器人，动物养殖中自动饲喂机器人、自动巡检机器人等。由于农业生产类型多样，过程复杂，导致农业机器人具有多样性特点。

现在人工智能发展迅速，主要分成五大板块，大数据智能、跨媒体智能、人机混合智能、群体智能、自主无人系统。机器人现在作为人工智能的重要内容，如果对其技术进行分解，有三个板块：第一个是感知，有视觉、触觉、听觉、味觉感觉。然后面对人，农用机器人通过控制软件、安全控制来进行分析、规划。第三是执行机构。

国际上对农业机器人高度关注，锄草机器人曾刊登于 2007 年《时代周刊》的封面。美国卡内基梅隆大学国家机器人实验室研究了一款田间移动巡查农业机器人，可以在田间不间断自动收集高粱作物的表型信息，为作物表型组学研究提供了有效的技术手段。

农业机器人瓶颈问题分析

机器人的自动化技术现在有一个争论，自动化算不算智能技术？事实上我们的焊接机器人其实没什么智能，就是到某个点，用多长时间，一些焊接材料按上去就行了，这种机器都称它为机器人，所以我们现在加了智能机器人。我们有外部环境，在作物方面，空间层叠分布、枝叶果实遮挡、个体差异较大、部分柔嫩易损，环境方面有光照情况多变、气象条件多变、粉尘泥土干扰、非结构化特征。在理论与技术方面也有挑战，有场景感知、行为规划、执行系统等。

目前，机器人研究热点方向有哪些呢？首先，研发一批让机器人做擅长的事—信息监测、物料搬运、除草、喷药的技术，农业机器人不知疲倦、不惧高温高湿条件，这是代替人力进行农田作物信息采集、物料搬运的上佳选择。农业机器人搭载简单作业执行机构，能够代替人工进行除草、喷药等重复性或有害性作业。这种除草机器人、搬运机器人，功能比较专一，解决一个特定功能，但是做得很好。

聚焦突破复杂作业理论和技术难点。欧美科学家持续关注果蔬采摘、作物授粉及多功能作业等复杂性生产作业中的农业机器人。重点研究作业对象的快速识别、多自由度机械臂动作规划、作业点高