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　　全球人口增長帶來的糧食需求壓力，以及勞動力短缺問題，正促使農(nóng)業(yè)向智能化、無人化方向發(fā)展。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織測算，到2050年，世界需要增加60%的食物生產(chǎn)來滿足93億人口的需求。這一目標(biāo)的實現(xiàn)，離不開農(nóng)業(yè)機(jī)器人的助力。

　　在中國，農(nóng)業(yè)勞動力老齡化問題日益突出。2017年中國農(nóng)業(yè)勞動力的平均年齡為53.3歲，55歲及以上農(nóng)業(yè)勞動力的占比從1996年的12.7%上升到2016年的33.6%。城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速導(dǎo)致農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量減少。在這樣的背景下，農(nóng)業(yè)機(jī)器人成為解決勞動力短缺問題的關(guān)鍵。

　　農(nóng)業(yè)機(jī)器人種類繁多，涵蓋了從巡檢、作物表型分析到精準(zhǔn)除草、果蔬采摘等多個領(lǐng)域。這些機(jī)器人通過先進(jìn)的技術(shù)，如作物識別與跟蹤、三維重建、路徑規(guī)劃與循跡導(dǎo)航等，實現(xiàn)了智能化作業(yè)。

　　巡檢機(jī)器人能夠?qū)崟r監(jiān)測作物生長情況，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。一些巡檢機(jī)器人機(jī)器人通過多源傳感器融合技術(shù)，實現(xiàn)了對作物生長環(huán)境的精準(zhǔn)感知。而作物表型機(jī)器人，則能夠?qū)ψ魑锏男螒B(tài)特征進(jìn)行三維重建和結(jié)構(gòu)分析，為育種和栽培提供科學(xué)依據(jù)。

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　　精準(zhǔn)除草機(jī)器人通過目標(biāo)識別和路徑規(guī)劃技術(shù)，實現(xiàn)了對雜草的精準(zhǔn)清除。除草機(jī)器人，利用激光技術(shù)高效清除雜草，減少了化學(xué)除草劑的使用。精準(zhǔn)機(jī)械抓取除草機(jī)器人，則通過機(jī)械臂控制和末端執(zhí)行器設(shè)計，實現(xiàn)了對雜草的物理清除。

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　　果蔬采摘機(jī)器人是農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的難點和熱點。一些采摘機(jī)器人，通過視覺伺服和路徑規(guī)劃技術(shù)，實現(xiàn)了精準(zhǔn)采摘。一些采摘機(jī)器人則通過混聯(lián)機(jī)械臂和柔性折斷式機(jī)械手，降低了果實損傷率。這些技術(shù)突破，為果蔬采摘機(jī)器人的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　盡管農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)感知技術(shù)有待提升。在光照變化、果實遮擋等復(fù)雜條件下，機(jī)器人的感知精度會受到嚴(yán)重影響。動態(tài)環(huán)境下的手-眼-腳-腦協(xié)同問題亟待解決。機(jī)器人在采摘過程中需要實時調(diào)整姿態(tài)和動作，以應(yīng)對動態(tài)變化的環(huán)境。末端執(zhí)行器的操作靈巧性也是制約農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

　　在未來3至5年內(nèi)，專用農(nóng)業(yè)機(jī)器人將逐步進(jìn)入農(nóng)場并得到廣泛應(yīng)用。對靶施藥機(jī)器人、精準(zhǔn)除草機(jī)器人等將在病蟲害防控和雜草清除方面發(fā)揮重要作用。技術(shù)突破將集中在復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)感知技術(shù)、手-眼-腳-腦協(xié)同技術(shù)以及采摘機(jī)械手的靈巧操縱技術(shù)等方面。

　　從長期來看，農(nóng)業(yè)機(jī)器人將朝著通用化、多機(jī)協(xié)同和邊-端-云協(xié)同的方向發(fā)展。通用農(nóng)業(yè)機(jī)器人將具備“一機(jī)多用”的功能，能夠適應(yīng)多種農(nóng)作物和作業(yè)場景。多機(jī)協(xié)同將實現(xiàn)機(jī)器人之間的高效協(xié)作，提高作業(yè)效率。邊-端-云協(xié)同則將利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)器人與農(nóng)場管理系統(tǒng)的深度融合。

　　技術(shù)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展的核心動力。自主、智能、共融、協(xié)作將成為未來農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向。大模型技術(shù)將在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的規(guī)劃與決策領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，提升機(jī)器人的智能程度和適應(yīng)性。核心部件的國產(chǎn)化也將成為降低成本、提高市場競爭力的關(guān)鍵。

　　目前，部分農(nóng)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。挪威Saga Robotics的Thorvald農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動平臺、瑞士Ecorobotix的對靶施藥機(jī)器人等已經(jīng)在市場上得到廣泛應(yīng)用。但仍有部分機(jī)器人距離產(chǎn)業(yè)化還有較大差距，如果蔬采摘機(jī)器人和剪枝機(jī)器人等。