探索未來(lái)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)業(yè)機(jī)器人“領(lǐng)風(fēng)騷”
近年來(lái)，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，激增人口與有限耕地矛盾加劇，全球氣候變暖，極端天氣頻發(fā)等問題出現(xiàn)，全球農(nóng)業(yè)面臨極其嚴(yán)峻的考驗(yàn)。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家，還是發(fā)展中國(guó)家都寄希望于機(jī)器人技術(shù)可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)的變革。由此，農(nóng)業(yè)機(jī)器人開始進(jìn)入加速發(fā)展期。
21世紀(jì)以前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人是機(jī)械電器自動(dòng)化設(shè)備，機(jī)器人維修，21世紀(jì)以后則加入了人工智能、機(jī)器視覺等新技術(shù)的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)器人+農(nóng)業(yè)模式主要以人工智能的機(jī)器人技術(shù)為支撐，將信息技術(shù)進(jìn)行集成，通過(guò)感知識(shí)別、智能分析、自動(dòng)控制、柔性作業(yè)等方式，進(jìn)行信息交換和通訊，www.whsntf.cn，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能，最終將農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化大大向前推進(jìn)。
當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展提速，并逐漸向細(xì)分領(lǐng)域拓展，各國(guó)都不斷開發(fā)定制化的機(jī)器人來(lái)服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理。
在農(nóng)業(yè)作物監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)斯蒂芬（StephenP.Long）教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款新的機(jī)器人。這款農(nóng)業(yè)機(jī)器人采用GPS和筆記本電腦相結(jié)合來(lái)引導(dǎo)，以履帶式的輪子在植物行間移動(dòng)。
該機(jī)器人配備了高光譜、高清的熱成像相機(jī)、天氣監(jiān)視器以及脈沖激光掃描儀傳感器。這些設(shè)備可以讓它收集植物的莖稈直徑、高度和葉面積等的表型數(shù)據(jù)，以及作物的環(huán)境條件信息，如溫度和土壤含水量。它收集的數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在機(jī)器人自己的集成計(jì)算機(jī)上，接著它會(huì)傳輸?shù)窖芯咳藛T的筆記本電腦上。然后，他們可以使用此信息來(lái)為每一株植物建立一個(gè)3D計(jì)算機(jī)模型，以預(yù)測(cè)其生長(zhǎng)和發(fā)育，從而估計(jì)該單株植物和整個(gè)作物的產(chǎn)量。
澳大利亞研制了一款農(nóng)場(chǎng)機(jī)器人SwagBot，能夠放牧牲畜，并且將陷入泥濘之中的車輛拖出來(lái)；英國(guó)公布了一款農(nóng)業(yè)采集機(jī)器人，KUKA機(jī)器人電路板維修，它采集西藍(lán)花的速度是人類的6倍，已經(jīng)投入使用；法國(guó)一家公司最近開發(fā)了一款專門用于大型蔬菜種植的最新農(nóng)業(yè)機(jī)器人Dino除草機(jī)器人。Dino裝備RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)）GPS和視覺相機(jī)，能翻動(dòng)土塊拔除雜草，且不傷害近處的作物。同時(shí)，它號(hào)稱是一款多功能機(jī)器人，所以也可被用于播種。
在農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究上，日本則集中研究力量，共同實(shí)施開發(fā)計(jì)劃，其研究的對(duì)象不單是農(nóng)業(yè)機(jī)械，還包括與機(jī)械化作業(yè)效率有關(guān)的肥料、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料的開發(fā)。研究課題的設(shè)置涉及蔬菜、旱作水田、畜產(chǎn)和果樹等方面。
與國(guó)外相比，20世紀(jì)90年代中期，我國(guó)才開始了農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)。目前，我國(guó)已開發(fā)出的農(nóng)業(yè)機(jī)器人有：耕耘機(jī)器人、除草機(jī)器人、施肥機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、蔬菜嫁接機(jī)器人、收割機(jī)器人、采摘機(jī)器人等。