農業機器人的大蛋糕將突破百億，與工業機器人比肩

農業科技在過去五年左右快速開展，農業機器人早已不再局限于約翰迪爾（John Deere）的智能拖拉機和農業無人機。北美和歐洲在精準農業和農業機器人的使用方面處于世界領先水平，但亞太地區（主要是我國和印度）也在快速增長。
 

        2020年新冠肺炎的全球大爆發，讓糧食危機重新被民眾察覺，政府也在采取措施擴大糧食生產，穩定糧食安全。
考慮到全球迅速增加的人口對糧食的需求不斷攀升，高新科技，尤其是農業技能比以往發揮著更為要害的效果。人們開端轉向尋求智能化精準農業技能，企圖能夠明顯進步其土地的產值。以強壯的GPS技能和大數據為動力的機器人技能在農業范疇的突出效果是人們重視的焦點。

        總體上，人們對物聯網，尤其是智能農業技能的認識不斷增強，進一步協助他們最大化地運用農業機器人（例如加速進程、進步效率、并掃除人工失誤的或許性等）。

        依據Tractica最近的一份報告，到2024年末，農業機器人的年出貨量估計將到達594000臺（2016年的年出貨量僅為33000臺）。接下來，咱們將要點介紹機器人在農業中的一些重要功用和用例：

        1. 農業機器人的品種
跟著大數據及技能支撐型農業的鼓起，越來越多的農業機器人開端呈現在大眾的視界中。具有先進人工智能（AI）技能和內置剖析體系的機器人正被廣泛運用于各種場合。從農作物和牛群的辦理，到奶牛辦理、土壤監測和全體農業產值優化等。在這些技能的輔助下，農業生產實現了可繼續開展。除了農業無人機和GPS驅動的智能遷延機外，擠奶機器人、無人駕駛噴射直升機和物料辦理體系也越來越受歡迎。對水資源的辦理和灌溉是農業機器人帶來可觀收益的另一個范疇。此外，還有“智能收割機器人”，以及用于農場庫存辦理的“智能”東西。簡而言之，機器人正在對“數字農場”這一概念進行從頭定義。有趣的是，農業機器人也為室內農業實踐助力。

        注：Clearpath Robotics、John Deere、AGCO和Lely等都是全球農業機器人職業的巨子。

        2. 作物的微觀監測
        在美國，農業農場的平均規劃是444英畝（這個數字在過去的幾十年里一向相對穩定）。因而，對大型農田進行人工監測變得尤為困難，也增加了更多與農業相關的不確定性要素。為了下降這種危險，農業機器人和無人機就能夠發揮它們的效果了。它們一般能夠使用強壯的傳感器和測繪技能，為農人們帶來全面、實時的作物信息。部分農業機器人，比方BoniRob，它能夠十分接近地上作物，以便傳遞十分微觀的作物信息。現在一些公司現已開端著手供給成套的農業硬件和軟件剖析東西。

        注：一般來說，農業機器人體系包括5個要害組件：網絡、衛星體系、農業機器人、智能手機或平板電腦以及物流單元。

        3. 微型噴灑和除草
        微型噴灑和除草機器人是現在很受歡迎的辦法之一，它能夠代替手藝在田間噴灑農藥。傳統的人工噴灑和除草過于耗時，過度運用化學物質，形成糟蹋，還或許對環境發生不利影響。用于除草的農業機器人裝備了先進的計算機“視覺”，能夠準確識別受雜草損害的區域，并在這些區域噴灑所需用量的殺蟲劑。在某種程度上，這削減了除草劑的運用，也協助農人削減了不必要的開支。此外，農人們還能夠運用機器人來發現和根除雜草（而非在雜草上噴灑化學物質清除）。每臺農業機器人使用自動除草技能平均能夠殺死約90%的害蟲，一起節約75%的農藥運用量。

        注：激光技能也可用于某些農業機器人除雜草。準確的觸覺感知能力也是一個好的除草/微噴機器人必須具有的。

        4. 無人機和傳感器的效果
        到2017年1月，全球農業無人機商場的價值現已升至3250萬美元（依據PwC的一份報告顯現）。土地測繪、農田害蟲勘探和一般的作物查看等是無人機廣泛運用的首要范疇。事實上，農業無人機或許在不遠的將來就能“互相溝通”并實現“團隊合作”（例如，深度的農作物處理、灌溉辦理和除草）。在智能農業生態體系中，傳感器一直都起著至關重要的效果。例如，土壤濕度傳感器能夠繼續盯梢土壤狀況（例如濕度水平等），將數據發送到云端網絡，并提醒農人當令進行灌溉。因而，水資源糟蹋也削減了。在新西蘭，農人們用SmartN來追蹤奶牛排尿的地址，因為這些當地就不需求任何肥料或化學品了，這樣也能夠削減化肥的運用。如果沒有無人機和傳感器的輔助，農業機器人的功效將十分有限。

        注：到2020年末，農業無人機商場規劃將到達29億美元，比2015年同期增加近5倍。

        5. 更有用地采摘、分類和收割
        歐盟贊助的農作物項目（農作物智能機器人）早已表明晰這一點。現在專用于采摘和分類“無核小果”的運用程序現已開端進行測驗和布置，這些運用程序一般具有這項作業所需的手藝靈巧度（而小麥和玉米等作物能夠很簡單被收割機收割）。

        國際搶先的研討公司Octinion幾個月前發布了一款草莓采摘機器人的樣機。該機器人能夠對70%的老練草莓進行分類和采摘（日本Shibiya Seiki公司在2013年展示過一款類似的農業機器人）。

        裝備有真空清除機制和計算機視覺（這樣對作物自身或果實都不會形成任何損害）的自動蘋果采摘機器人開端進入人們的視界，估計它們將在未來幾年內成為絕對的干流。

        農業機器人的視覺體系使其能夠測量果實的老練度，檢測果實上是否有塵埃，以及辦理溫度和風力條件。在傳統農業中，農作物在收割時受損是很大的一個問題，而農業機器人的呈現無疑能夠消除這種擔憂。

        注：Abundant機器人公司（美國加州）和FF機器人公司（以色列）都在進行蘋果采摘機器人的試運行。產品中內置的人工智能傳感器還能夠讓農人清晰作物的收割時刻。

        6. 機器人耕作的首要驅動力
        到2024年，全球農業機器人商場的年收入將超越740億美元。全球人口呈指數級增加，能夠說是機器人精準農業快速開展背后的最首要的要素，因為要養活的人口更多，土地資源總量有限，產值必須最大化。運用農業機器人和智能農業技能或許發生巨大的規劃經濟效益。

        一方面，農場工人的工資占農業總支出的41%，這也促使農場主用農業機器人來替代部分勞動力。

        另一方面，缺少足夠的勞動力也是原因之一。現在大多數年輕人對傳統農業都不感興趣。不斷增加的糧食短缺水平、繼續的氣候變化，現有的人工農業瓶頸（以及不確定性和低產值），都使得人們轉而運用農業機器人作為可行且高效的人工替代品。物聯網對農業的影響繼續增強，農業機器人剛好為其供給了諸多的便利。

        關于農業機器人職業來說，并非一切都一帆風順。現在技能自身相當分散，農人普遍缺少認識，存在基礎設施問題，機器人在農業中的優點或許不會在短期內實現。可是跟著農業技能標準的進一步開展，這些問題都將逐漸得到解決。

        7. 農業機器人進行栽培和耕種
        2016至2017年，印度近16%的生果和蔬菜產值丟失，谷物的糟蹋率也高得驚人。實際上，很多糟蹋都發生在耕種的時候。然而這僅僅是因為農人運用過時的辦法從移動的遷延機上噴灑種子（運用所謂的“耕種機”），從而形成了糟蹋。

        具有高尖端地理測繪功用的農場機器人能夠有用避免這種糟蹋。這些農場機器人能夠準確地確定所有相關的土壤特征，從而使種子在正確的時刻播撒在正確的位置。

        它們還能夠為苗圃自動化供給動力，保證對所有的溫室扶植進行優化，比方盆栽、耕種和倉儲。準確耕種，在某種程度上，便是讓作物從種子到最后老練收割的或許性最大化。

        注：跟著全球城市化的快速開展，農業機器人正協助創建、辦理和維護室內農場（在城市環境中）。在香港，這樣一個農場機器人體系能夠削減95%的用水量，一起植物的成長也大大加速。

        8. 無人駕駛技能和機器人的崛起
        智能遷延機現已存在很長時刻了，但因為某些要素，這項技能仍開展很慢。其中最首要的是傳感器相對較高的價格（關于一般農戶來說，這或許是一個首要的要素），缺少相關知識導致的不信任，以及監管問題。但展望未來，農業機器人肯定有潛力引入無人駕駛的農業技能。

        估計到2028年，智能遷延機的總出貨量將到達70萬輛，到2038年，將售出4萬多輛5級遷延機。據專家稱，2024年將是農業機器人的“觸發年”，之后出貨量將開端大幅加速。農場自動化配套的本錢也將開端逐漸下降，進一步推進大規劃運用。“智能農業機器人”并不會徹底替代人類在農業范疇的位置，但在可預見的未來，它們將成為自主精準農業的代表性產品。

        9. 擠奶機器人等的運用
到2017年第三季度，全球已有34000多臺擠奶機器人（簡稱RMS）在農場投入運用。在擠奶之前，它們會在奶牛的乳房上噴灑“安全”消毒劑，而非處理細菌感染的危險和牛奶產值低的問題。更重要的是，這些機器人還會協助動物“準備”擠奶，這保證了取得的牛奶的量和質都是最佳的。依據經歷，擠奶的頻率必須在整個泌乳周期中穩步下降。現在擠奶機器人價格昂揚（一臺能擠50-70頭奶牛的機器人大約價值175000美元），但跟著商場開展，估計本錢將會下降。通過恰當的辦理和標準的操作（對勞動力的培訓也至關重要），擠奶機器人具有很明顯的優勢。雖然一開端或許并不明顯。

        10. 修剪和切開作物
農田里作物種子之間的抱負距離應該是多少呢？怎樣才能使作物健康成長的或許性到達最佳呢？從傳統來看，農人們一般憑借經歷和猜測。不過，現在專門的農業機器人能夠測量植物的“正確”密度，從而實現最佳的成長（這些機器人一般會下降作物栽培的密度）。這便是所謂的“細化”。農業機器人還能夠被用來對作物進行修剪或切開，以促進它們的健康成長。無論是“修剪”還是“切開”作物，農業機器人都運用了高尖端的計算機視覺技能。現在葡萄酒職業現已實現了自動修剪（葡萄園機器人Wall-Ye），并且藍莓修剪機器人也已開發出來。

        注：上一年，藍河科技公司（Blue River Technologies）生產的生菜機器人取得了“農業出色產品立異”獎。

        11. 農業機器人仍需技能改善
        即便如此，問題依然存在。首要，缺少一致有用的監管對設備制造商和農人來說都是一個大問題。機器人的定位精度也待進步（這反過來將使除草、灌溉、作物監測和其他活動更加有用）。農場機器人對人類和環境的安全系數依然存在疑問。此外，現在也不確定誰來承當職責，如果意外事故發生的話。并且為了進行準確的剖析（例如，在采摘前確定生果的老練度），機器人需求考慮溫度動搖和光線變化等外部要素。安裝和布置農業機器人需求較大的出資，除非技能得到恰當的改善，不然它們將無法供給物有所值的服務。

        注：精準灌溉在全球范圍內迅速普及。與傳統灌溉辦法相比，它有兩個重要的優勢：首要，曾經無法延伸到的地區現在能夠到達了，其次，能夠單獨針對作物。

        12. 機器人牧羊
        牧牛是最古老的，一起也是最扎手的作業之一。農業機器人能夠以無人機的方式，使這一過程實現自動化。愛爾蘭和新西蘭現已開端運用無人機來辦理羊群了。這些無人機能夠進行長途操作，并且它們會繼續盯梢以保證沒有家畜走散。

        另一方面，這些無人機的電池壽數很短（約20-25分鐘），價格卻很貴（Q500無人機售價1299美元）。在澳大利亞，許多牧場主運用直升機進行放牧。對他們而言，無人機是一個更好的選擇，相關于人工飼養，也更便宜。

        注：因為農場機器人的呈現，農業施肥也發生了革命性的變化。例如，Rowbot的農業機器人就保證了氮肥的有用使用。

農業機器人的使用跨越了國界、地形、生產方式，具有廣闊的運用空間和市場需求，無論是國內還是國外，是山區還是平原、是農田還是果園，無論是在養殖過程還是采摘過程，都可以得到規模應用。共享、租賃、組織運營抑或是企業采買，市場都可以得到快速推進。
農業機器人的”蛋糕“雖大，然而如何搶占先機，占據市場，適應環境和未來的可持續發展需求，國內的生常者和運營者還有一段較長的路程要走。