21世纪，农业“机器人总动员”

劳动力短缺 加速农业自动化进程

　　随着电子技术和计算机技术的发展，诞生于美国的智能机器人技术正越来越被世界各国所重视，它已在许多领域得到了广泛的应用。在农业生产中，由于易对植被造成损害、易污染环境等原因，传统的机械通常存在着这样或那样的缺点。为了解决这个问题，国外正在进行农业机器人的研究。智能化和自动化技术的长足进展，为应用于非结构化环境的农业机器人开发打下了坚实的理论基础，如近几年出现的耕耘机器人、嫁接机器人、农药喷洒机器人、瓜果采摘机器人、温室管理机器人等，都是现代高科技在农业上综合运用与发展的结果。

　　使用农业机器人可以提高劳动生产率,解决劳动力的不足改善农业生产环境，防止农药、化肥等对人体的伤害提高作业质量。农业机器人相对于传统农业机械能够更好地适应生物技术的新发展，农业机器人的问世，有望改变传统的劳动方式，改善农民的生活劳动状态。

　　在日本、美国等发达国家,农业人口少随着农业生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的矛盾越来越突出,许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘等都是劳动密集型工作,再加上农时季节要求,劳动力短缺的问题越来越突出。因此，世界各国对农业机器人非常重视，投入了大量的资金和人力进行机器人的研究开发。近年来，随着工业机器人的高速发展与广泛应用，在农业领域的机器人也发展很快，21世纪将是农业机器人的时代。

农业机器人存在的问题

　　目前, 农业机器人要达到实用普及的程度, 存在2 个关键的问题: 一是农业机器人智能程度不足的问题; 二是生产成本过高的问题。

 

　　农业机器人的智能问题 农业生产的特点要求农业机器人具有相当的智能和柔性生产能力以适应复杂的非结构环境,例如辨识和避障能力等。专家纷纷把研究重心从机械部分转向机器视觉、人工智能方面, 力图解决农业机器人的智能问题。技术上在自动导航、视觉辨识定位等方面已有成熟的解决方案, 但总的来讲, 智能系统的发展还不够完善, 农业机器人的智能程度还不能满足农业生产的需要, 很多任务无法由农业机器人单独完成。且高智能带来的高成本也制约着农业机器人的发展应用。

　　农业机器人的成本过高问题　目前研制出来的农业机器人大都只针对农业生产某一环节的某一项作业而言, 农业生产的特征之一是季节性强, 造成了农业机器人的使用效率低, 间接地增加了农业机器人的成本。其性价比不能满足市场的需要, 成为制约农业机器人商业化和进一步研究应用的瓶颈问题。

农业机器人或将成为农业发展革命性力量

　　农业机械化并不是一个新的概念。近日，一群来自硅谷的工程师在加利福尼亚州萨利纳斯谷的生菜田内，试验了一台高科技的间苗机，整个过程全部由电脑软件操控完成。支持者认为，高科技的农用机器人开发，能缓解劳工荒等问题，带来“革命性力量”，不过反对者也宣称，这可能导致失业率进一步上升，同时农产品安全无法确保。

可能成为革命性力量

　　据美联社报道，这台间苗机被命名为“生菜机器人”，主要用于为生菜幼苗间苗。（在农作物种子出苗过程中或完全出苗后，采用机械、人工、化学等人为的方法去除多余部分的幼苗的过程，称为间苗。）通常情况下，20名工人人工完成的间苗工作，这台机器可以在相同时间内完成。

　　目前，研究人员正借助高级传感器、强大的电脑运算能力、计算机视觉系统、机器人硬件、GPS定位系统等技术，让农用机器人适应更精密的作业。当然，由于需要大量高新技术的支持，大多数农业机器人无法在几年时间内就获得大范围的商业推广。

　　然而，“生菜机器人”却成为农用机器人未来发展的一个雏形。业内人士指出，对有着“美国色拉碗”之称的萨利纳斯谷来说，这些农用机器人可能成为一股“革命性的力量”。

农产品安全难保障？

　　不过，农场工人则宣称，机械化将导致更多人失去工作，同时农场主也可能使用更多的化学杀虫剂，使农产品的安全性无法得到保障。美国农场工人联合工会副主席埃里克·尼科尔森说：“对消费者而言，当前关键问题在于究竟是谁，或者什么在采摘食物？是机器还是人？谁才有足够的经验来确保产品的质量和安全性？”

　　而在萨利纳斯谷的生菜田内，来自硅谷的科研人员正试图证明，“生菜机器人”不仅能够代替几十名工人工作，同时还能提升产量。

　　通常情况下，间苗工作由人工完成，工人会用锄头去除多余的幼苗。而“生菜机器人”则借助摄像镜头和视频识别软件，确认哪些幼苗需要清除，随后用浓缩的肥料喷洒这些幼苗，令其死亡的同时增加土壤肥沃度。

　　据悉，研发“生菜机器人”的蓝河技术公司还计划开发自动除草、自动采摘的农用机器人。而另一家公司也正在开发类似的生菜间苗机和葡萄藤修剪机。

采摘机器人是最大难题

　　业内人士指出，新鲜蔬果的采摘，在农业机械化发展中依然是最难的问题。机器不仅笨手笨脚、在选择成熟果实方面也存在障碍：除了确认成熟果实的颜色和质感方面有难度外，机器经常无法很好地区分果实和枝干、叶子。而最大的问题在于，在采摘方面，机器完全无法媲美人工的灵巧和速度。

　　当然，也有一些工程师试图挑战这个难题。一家位于南加州的西班牙机器人研发公司就在测试一款草莓采摘机。该机器拥有24支机械手臂，通过光学传感器驱动，可根据果实的颜色、大小和质量选择是否采摘。采摘后的草莓被放上传送带，由工人负责装箱。不过，这种草莓采摘机器人也有一个缺陷：只能采摘靠近田地一侧的草莓。

　　专家认为，类似采摘机器人至少需要10年才能真正进行商业推广，目前完全无法替代采摘工人的地位。