当拥有悠久历史的农业与具有新鲜活力的人工智能技术相结合，农业就插上了“智慧”的翅膀。用于农业生产活动的机器人，正成为全球学界、产业界、行业关注的焦点，甚至有预测称，AI+农业将成为下一个投资热点，甚至农业元宇宙概念也正在受到热议。
然而商业上的想象空间与真正满足用户需求之间，是否存在鸿沟？在日前举行的2022世界机器人大会上，业内人士各抒己见，展望农业机器人未来的发展路径。
农业机器人应用场景广阔
“‘机器人’的定义最早来源于一位波兰作家，波兰语‘robot’是奴隶的意思，表示能干活而且有一定自主能力。但后来‘机器人’的概念内涵发展很快。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江介绍。
赵春江印象很深刻，在去年的世界机器人大会上，他的主旨报告同样是关于农业机器人的，在前年的大会中，则穿插着一个农业机器人的小赛事，关于农业机器人的国际国内的相关学术活动也越来越频繁。
美国机器人工业协会主席Jeff Burnstein表示，在农业领域，清除杂草、幼苗分类、播种、收割、果蔬分拣、缺陷去除、农产品无损转移、混装、牲畜屠宰……机器人都可以发挥作用。特别是在自然灾害、流行病暴发等大环境下，机器人可以保持农业继续运转，同时还能减少对稀缺熟练劳动力和化学品投入的依赖，并且进一步改进耕作和饲养方式。
机器视觉和人工智能、运动控制等越来越多的机器人技术正在应用于农业领域。与其他机器人一样，农业机器人也由三大部分组成：感知部分、思考决策部分，以及末端执行器。
根据赵春江今年所作的大会主旨报告，在全球范围内，成功得到商业化应用的农业机器人目前有三大类，分别是无人驾驶拖拉机、农用无人机，以及挤奶机器人。
在国际上，美国、荷兰、日本、德国、以色列等国都进行农业机器人相关研究。欧盟更是启动了有38个单位参与的农业机器人研究项目，希望以此提高农业竞争力。
我国农业机器人与国际水平尚有差距
聚焦到中国农业机器人产业，赵春江认为，作为一个农业大国，机器人能够一定程度解决人口老龄化、农业从业人口逐年下降的现状。不过，72%左右农业机械化率中，多为传统机械，缺乏人机交互、机务交互、机器间的交互，“智慧”水平有待提升。
我国农业机器人产业自上世纪90年代开始起步，目前围绕自动驾驶拖拉机、小型农业移动平台、嫁接机器人、移栽机器人、插秧机器人、果实分拣机器人、采摘机器人、除草机器人等都有相应研发。目前国内最成熟的两大领域是自动驾驶拖拉机和植保无人机两类机器人。
但由于技术复杂、研发成本高昂等原因，我国农业领域的高端机器人还很少见，在一些农业机器人领域与世界水平还有差距。如在机器人牧场，一台机器人可为70头奶牛挤奶，大大提高了生产效率。但挤奶机器人的技术非常复杂，欧洲一些国家对此拥有成熟技术，我国从“十三五”开始立项探索，现在仍然有待加大力度进行研究。
在赵春江看来，与发达国家相比，我国在农业机器人方面的差距，主要体现在四方面，第一农艺与机器结合不够紧密，第二机器人鲁棒性、稳定性不足，第三成本太高农户用不起，第四智能化程度特别是核心部件和核心算法需要提升。
农业机器人发展仍然有限
尽管全球各地的农业机器人科技型初创企业正如雨后春笋般地发展，但赵春江和以色列古里安大学教授Yael Edan不约而同地表示，农业机器人方面仍处于相当有限的水平，要想达到很高的智慧农业水平，将机器技术与人类的知识、决策和协作与传感器集成在一起，仍面临挑战。
“主要是由于农业环境复杂多变，农业环境可称为最复杂的环境之一，它是非结构化的，因此难以预先建模，不同农田之间区别明显，南北方的田地大相径庭，即使是北方的不同田地间也会有所不同。”Edan指向自己说，“和我一样，作物也要面临晴天或阴天的变化，温度、湿度、污垢灰尘等环境因素都会发生瞬时变化。”
颜色、阴影、位置和成熟度的些微差异，都会让传感器难以应对。并且，“目前水平的农业机器人系统性能欠佳，也不够经济实惠，农民使用意愿不强烈”。Edan认为，“相对而言，室内种植机器人进展显著。”
与会专家基本有个共识：由于农业机器人的工作场景异常复杂，所以某种程度上比工业机器人还要复杂。
然而根据Edan的梳理，与太空、医疗等一些应用环境和操作对象相对结构化、可控的领域相比，农业机器人被投入的研发经费只有其1/10甚至1/100，而“在农业领域，涉及的是非结构化且不可控的对象和环境”。
“所以，此刻我们正在谈论的主题，是试图用最稳健且便宜的系统，解决最复杂的问题。”Edan强调。
她还提出，解决之道在于“简化”，即简化工作环境、简化任务，同时要强化机器人、确定任务需求。“目前已经有很多关于简化的研究。非常期待农业机器人成为自动化、智能化、互联化的智慧农业世界中不可分割的组成部分。”
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