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农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

未来谁去种地?如何种?此乃是城市化、信息化后一定面对的问题。

农业的分类有多广,农业机器人的市场就有多大。

但农业的分类有多广,也让农业机器人的进步难度有多大。

细节性难点颇多

农业机器人没有统一的概念,往往一般认为应该服务农业生产的机器人、自己主动化机器人或智能化机器都应该称作农业机器人。

例如按照大器械的分类,从机械化到自己主动化的农业设施设备应该称为农业机器人;在田间地头里自己主动播种、间苗、施肥、收获的生产工具,应该称为农业机器人;在农业处理流程中辅助加工、处理的,也应该称为农业机器人。

不仅如此,按照农业业务种类,植物、动物和农业务的形态,又应该再一次细分。例如旱田耕种、摘番茄、挤牛奶等机器人。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

因为农业务有不一样硬度、不一样大小、不一样状态,农业场景中的非标化超级显然。同一时间,农业是一种动态的产业,植物、动物和农业务的形态又还是无穷无尽的,动植物的进步、运动规律、生物特征,让农业场景的稳定性和一致性超难实现。

于是,往往一般而言,世界上人们会将农业机器人按照植育、保护、收获、加工四个工艺环节分类,再根据场景细分进行解决方案开发,此乃是现在非常多农业机器人公司会惯用的分类方法。

但即便能够细分,农业每一个场景的细节性难点都超级多。

例如传统农机自己主动化改造是我们国家当前非常多农业机器人集团正在勤奋的主要方向,但经过一段时间的研究,许多参与者发现,这种场景的细小问题并许多。例如农田等非结构自然环境中的地区性、季节性光照、空间等往往都不一样,同一时间作业目标随机分布、作业对象形态多样、地形起伏、垄沟纵横等导致的作业空间不可预知性,另有枝叶果实交错遮挡、苗草丛生为代表的障碍动植物多样性。

要想让农业机器人能够更好地操作,这些现实出现的细节性问题都亟待研究解决。

做农业机器人,往往便是做细节。

农业机器人种类潜力强大

当前,全世界已经有三类农业机器人实现了大规模的商业化应用,分别是无人驾驶农机、挤奶机器人和农业无人机。

欧美国家在农田中非常多采用了无人驾驶拖拉机,挤奶机器人则在欧洲养殖业应用广泛,而农业无人机起步较晚,以我国的极飞、大疆和极目等公司为代表。

里面,无人驾驶拖拉机应该在无人监管的状态下自己主动检测其地点和速度,在执行任务时避开障碍物,无人拖拉机又延伸出了无人除草机、播种机、洒水机等多种细分的门类。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

而挤奶机器人早期则主要用来从奶牛身上取奶,如今已经与牧场实现了较为理想的流程绑定,挤完奶进入后端的肉制品加工,自己主动化程度已经超级高。

无人机则集中在播种、灌溉、农药喷洒、农作物监控等方面。

而在技术上,这些机器人也在从单一的功能朝着提高作物产量、帮助监测作物生长、帮助优化农业经营、提高土地使用效率等方面进步。现在部分公司已经加入了种植规划、土壤作物的健康分析等功能,强大的资料采集与分析功能已经应该尤其科学地为农作物种植与防护工作提供了强有力的技术保障。

而这三类农业机器人之因此能够得到快速进步,与当前的农用机器人有关通用性技术持续进步并取得突破息息有关。

通用性的技术

传感技术、自己主动化技术、信息技术是农业机器人进步的三个核心。

这三项技术大多围绕怎么实现非结构环境下的信息获取以及应用而展开,用来帮助提高农业从业者对农业生产系统的智慧管控实力。

例如传感技术主要包含对待动植物自身和周围环境的生理生态变化感知,从而让农业对环境具备较强的感知适应性,现在往往通过在农业机器人上或者周边安装传感器的方法,积累和检查有关气候或环境变化的资料,并得出与植物当中的关系,以预测或许发生的灾害。

而在智能农业生态系统中,传感器也起到至关重要的作用,例如跟踪挖掘资料价值,通过对土壤、空气等湿度条件的资料采集和计算,让农业生产者及时修改土壤状况,或者机器的自己主动灌溉,减少对待水资源的浪费。

自己主动化技术包含移载设备自己主动化和综合控制智能化。这些农业机器人往往由传统农机装备改造而成,许多生产公司并不是单独的农业机器人生产商而是传统农机生产者的转型。这些原先需要人工进行操作的农机当附加了自己主动化技术、智能化传感技术之后,也能实现自己主动驾驶,结束播种、喷药、施肥、收获、除草等工作,在非结构环境中起到肯定作用,但精细程度并不高,往往一个有想法的农民在家捣鼓改造也应该结束。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

海外这些由农业机械改装而来的农机,许多都保存着原先能够农机分离的特性,一款农机和多种挂件组合,往往能具备很强的复同盟业实力。并且核心是售价比整机更为实惠,这样的能有更强集成通用性的农业机器人也更受到农民的青睐。这样的大田农业机器人现在在美国、英国、丹麦等大农场的地方已经实现基础的普及,非常多农机集团也将目光对准了我国这块市场。

除此之外,最佳几年,移动机器人协作夹爪吸盘等前端工具,实现果园等农业场景的采摘工作仍是热点。果蔬采摘机器人加上机器视觉和机械臂之后,不仅能辨别果实的成熟度,判断品相,还能以合适的力度自主采摘果实。果园这样的结构化程度还算高的场景,减少了实现自己主动化的难度。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

信息技术的进步门类很广,而边缘计算便是一种现在进步较快的信息技术。这项技术往往通过操作各类硬件,例如传感器,协作实时资料驱动的执行器,实现基础的自己主动化,或者更进一步,借助AI等软件技术便于以及基于大资料和算法实现基础的数字化管理,或者做科学决策,并实现多因素协同和智能控制。

举个容易的例子,自己主动拖拉机和机器人应该在不需要人工干预的状态下自己主动运行,这就应该借助边缘计算来实现,原理是因为拖拉机应该与周边的传感器通信,以获取有关周围环境的必要资料。借助边缘计算,农业机器人还应该根据所执行任务的类型、现场现有车辆的数量、设备的大小等来评估覆盖所需地区的最有效步骤,另外,若是有任何障碍物,例如有任何动物或人挡在路上,自己主动拖拉机还应该自己主动更改路线,实现基础的自主化。

边缘计算还将使农业机器人能够操作电脑视觉和预加载资料实现容易分析处理资料的实力。例如计算测量甚至修正植物的种植密度,或者计算奶牛奶液的浓度,从而实现光照等资源的最优使用、保证奶牛的最佳状态等农业的工作细化。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

处理好了这些资料,边缘计算协作资料中台还应该及时调配指挥农业机器人进行修正和管理,保证植物的生长合理性,通过持续资料挖掘和机器学习等大资料手段,后续农业机器人应该发现生长规则和知识,构建知识图谱,为农民提供系统、精准的农业知识网络服务,同一时间还应该帮助克服农业中气候、土壤等一些不确定性。

当前,这三种技术同一时间协作视觉、导航技术、精准施药等技术,主要用在大田、温室、果园等农业作业场景,这些技术的进步也使得农业的上下游坐拥大量机遇,包含制造、运输、包装等。当前非常多国家的农业部门也都意识到人工智能、流程自己主动化、边缘计算、物联网等先进技术对农业带来的好处,农业的整个生态系统,会蜕变农业“靠天收”的局面,对待机器人等自己主动化、信息化的要求程度,在未来会持续高涨。

更长远的买单问题

当前,农业机器人的成本偏高被认为是其进步的最重要制约因素之一,也制约了市场的增长。但从农民的口袋里挣钱长期以来以来都是难事。让农民买单从古至今都超级艰难。

并且不管本国外,许多农民是盲目的,更加我们国家当前的农业联盟又超级松散,尚处于实验阶段,且农业劳动力的成本超级低。要形成自己主动化甚至智能化,都还需要太多的时间。

从研发角度而言,因为机器人售价昂贵,现在本国外许多缺乏财产的农民都买不起、用不起,不过公司若是不卖出高价,后续的研发却又超级艰难,赚农民口袋的钱更加马虎不得,细节性的研究研发就超级考验耐心,同一时间烧钱。这也直接导致了市场增速一定缓慢。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

当前,海外的农业机械购物挑选力主体都仍旧还是当地政府或者农业联盟。但由于农业有很强的行业周期性,一旦采取土地集中,政府补贴给农民社区的步骤,一些地方为追求短期经济收获胡乱规划,或者部分不适合种植的土地闲置都会是一个很大的问题。当地农业的本来到底5年、10年、20年是去解决什么问题,县乡一级政府都缺乏更高的认知。对待农业怎么合理规划和调配,应该说是一个乡村治理以及齐心协力豪阔的综合性难题。

除此之外成本问题,农民对机器人操作缺乏探询,也将变成阻碍市场增长的主要因素,怎么让农业机器人朝着容易易用的方向进步,比期望大学生下乡务农尤其直接。

农业机器人的作用及用途(农业机器人的发展现状及趋势)

WHO预测2050 年,世界人口将达到 97 亿,对食品供应的要求将显著增加,而亚洲市场的农业产能将进一步释放。Research Dive就考察预计到2026 年,世界农业无人机市场将达到 166.404 亿美元,会以 19.2% 的复合年增长率继续增长。里面亚太农业机器人市场规模增长更加快速,预计将以19.7% 的复合年增长率增长,市场将达到 37.983 亿美元。里面按种类来说,农业无人机将达到 17.63 亿美元,无人拖拉机将达到 37.143 亿美元,收获机器人将超过 35.501 亿美元,复合年增长率为 18.8%。

农业机器人一定是一笔经常投资。短期收获或许跟不上,但进步潜力从来不会小。

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