農(nóng)業(yè)機器人

       農(nóng)業(yè)機器人是一種機器，是機器人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用，是一種可由不同程序軟件控制，以適應(yīng)各種作業(yè),能感覺并適應(yīng)作物種類或環(huán)境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。

發(fā)展

　　農(nóng)業(yè)機器人出現(xiàn)后，發(fā)展很快，許多國家在農(nóng)業(yè)機器人的研制和發(fā)展，出現(xiàn)了多種類型農(nóng)業(yè)機器人。目前日本居于世界各國之首。在進(jìn)入21世紀(jì)以后，新型多功能農(nóng)業(yè)機器人得到日益廣泛地應(yīng)用，智能化機器人也會在廣闊的田野上越來越多地代替手工完成各種農(nóng)活，第二次農(nóng)業(yè)革命將深入發(fā)展。區(qū)別于工業(yè)機器人，是一種新型多功能農(nóng)業(yè)機械。農(nóng)業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動方式,提高了農(nóng)民的勞動力，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

　　2023年9月，法國宣布，在“法國2030”投資計劃項下?lián)芸?100萬歐元，啟動“農(nóng)業(yè)機器人”項目，加速農(nóng)業(yè)生態(tài)轉(zhuǎn)型。

分類

施肥機器人　　

　　美國明尼蘇迭州一家農(nóng)業(yè)機械公司的研究人員推出的機器人別具一格，它會從不同土壤的實際情況出發(fā)，適量施肥。它的準(zhǔn)確計算合理地減少了施肥的總量，降低了農(nóng)業(yè)成本。由于施肥科學(xué)，使地下水質(zhì)得以改善。

大田除草機器人

　　德國農(nóng)業(yè)專家采用計算機、全球定位系統(tǒng)(GPS)和靈巧的多用途拖拉機綜合技術(shù)，研制出可準(zhǔn)確施用除草劑除草的機器人。首先，由農(nóng)業(yè)工人領(lǐng)著機器人在田間行走。在到達(dá)雜草多的地塊時，它身上的GPS接收器便會顯示出確定雜草位置的坐標(biāo)定位圖。農(nóng)業(yè)工人先將這些信息當(dāng)場按順序輸入便攜式計算機，返回場部后再把上述信息數(shù)據(jù)資料輸?shù)酵侠瓩C上的一臺計算機里。當(dāng)他們?nèi)蘸篑{駛拖拉機進(jìn)入田問耕作時，除草機器人便會嚴(yán)密監(jiān)視行程位置。如果來到雜草區(qū)，它的機載桿式噴霧器相應(yīng)部分立即啟動，讓化學(xué)除草劑準(zhǔn)確地噴撒到所需地點。

菜田除草機器人

　　英國科技人員開發(fā)的菜田除草機器人所使用的是一部攝像機和一臺識別野草、蔬菜和土壤圖像的計算機組合裝置，利用攝像機掃描和計算機圖像分析，層層推進(jìn)除草作業(yè)。它可以全天候連續(xù)作業(yè)，除草時對土壤無侵蝕破壞?？茖W(xué)家還準(zhǔn)備在此基礎(chǔ)上，研究與之配套的除草機械來代替除草劑。收割機器人美國新荷蘭農(nóng)業(yè)機械公司投資250萬美元研制一種多用途的自動化聯(lián)合收割機器人，著名的機器人專家雷德·惠特克主持設(shè)計工作，他曾經(jīng)成功地制造出能夠用于監(jiān)測地面扭曲、預(yù)報地震和探測火山噴發(fā)活動征兆的航天飛機專用機器人。惠特克開發(fā)的全自動聯(lián)合收割機器人很適合在美國一些專屬農(nóng)墾區(qū)的大片規(guī)劃整齊的農(nóng)田里收割莊稼，其中的一些高產(chǎn)田的產(chǎn)量是一般農(nóng)田的十幾倍。

采摘柑桔機器人

　　西班牙科技人員發(fā)明的這種機器人由一臺裝有計算機的拖拉機、一套光學(xué)視覺系統(tǒng)和一個機械手組成，能夠從桔子的大小、形狀和顏色判斷出是否成熟，決定可不可以采摘。它工作的速度極快，每分鐘摘柑桔60個而靠手工只能摘8個左右。另外，采摘柑桔機器人通過裝有視頻器的機械手，能對摘下來的柑桔按大小馬上進(jìn)行分類。

采摘蘑菇機器人

　　英國是世界上盛產(chǎn)蘑菇的國家，蘑菇種植業(yè)已成為排名第二的園藝作物。據(jù)統(tǒng)計，人工每年的蘑菇采摘量為ii萬噸，盈利十分可觀。為了提高采摘速度，使人逐步擺脫這一繁重的農(nóng)活，英國西爾索農(nóng)機研究所研制出采摘蘑菇機器人。它裝有攝像機和視覺圖像分析軟件，用來鑒別所采摘蘑菇的數(shù)量及屬于哪個等級，從而決定運作程序。采摘蘑菇機器人在機上的一架紅外線測距儀測定出田問蘑菇的高度之后，真空吸柄就會自動地伸向采摘部位，根據(jù)需要彎曲和扭轉(zhuǎn)，將采摘的蘑菇及時投入到緊跟其后的運輸機中。它每分鐘可采摘40個蘑菇，速度是人工的兩倍。

分檢果實機器人

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，將各種果實分檢歸類是一項必不可少的農(nóng)活，往往需要投入大量的勞動力。英國西爾索農(nóng)機研究所的研究人員開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)堅固耐用、操作簡便的果實分檢機器人，從而使果實的分檢實現(xiàn)了自動化。它采用光電圖像辨別和提升分檢機械組合裝置，可以在潮濕和泥濘的環(huán)境里干活，它能把大個西紅柿和小粒櫻桃加以區(qū)別，然后分檢裝運，也能將不同大小的土豆分類，并且不會擦傷果實的外皮。

番茄收獲機器人

　　日本番茄收獲機器人針對成熟番茄果實表現(xiàn)為紅色這一特點，用彩色CCD攝像頭作為視覺傳感器，基于RGB分量區(qū)分水果和莖葉。

采摘草莓機器人

　　日本國家農(nóng)業(yè)和食品研究發(fā)明了一個能夠采摘草莓的機器人。該機器人裝有一組攝像頭，能夠精確捕捉草莓的位置，還有配套軟件能根據(jù)草莓的紅色程度來確保機器人采摘的是成熟的草莓。雖然此機器人目前只能采摘草莓，但可以通過修改程序來使機器人采摘其它水果，如葡萄、番茄等。機器人采一個草莓的時間是9秒，如果大范圍使用并能保持采摘效率，可以節(jié)省農(nóng)民40%的采摘時間。

歷史評價

       農(nóng)業(yè)機器人的歷史分為兩個階段，2000年以前農(nóng)業(yè)機器人是機械電器自動化設(shè)備，2000年以后是加入人工智能、機器視覺等新技術(shù)的自動化設(shè)備。

2000年之前

       1794年，Eli Whitney發(fā)明了軋棉機，軋棉機能夠快速把棉花纖維和棉花種子分離，當(dāng)年一臺機器每天生產(chǎn)45斤干凈的棉花，相當(dāng)于上百個勞動力小時，使棉花行業(yè)發(fā)生了革命性的變化。

       1827年，Edwin Budding發(fā)明了割草機，代替了鐮刀。

       1834年，Cyrus Hall McCormick發(fā)明了收割機，并申請了專利，建設(shè)工廠生產(chǎn)和銷售收割機，成為那時候美國最富有的人之一。

       1917年，Henry Ford引進(jìn)了Fordson拖拉機，這是第一種大規(guī)模生產(chǎn)的拖拉機。

       1918年，Carl Gustav創(chuàng)造了第一臺商用的擠奶機。

       1979年，剪羊毛機誕生，消除了單調(diào)的剪羊毛工作。

2000年至今

       2007年掃描果實并收集土壤、種子數(shù)據(jù)的Ag Tracker被發(fā)明出來。

       2012年能夠在植物育苗室內(nèi)移動盆栽樹苗的機器人——收獲運輸車HV-100被研發(fā)出來，同年能夠除去生菜土地里多余種子的生菜機器人Lettuce bot誕生，2012年還誕生了剪除或者栽培葡萄藤的Wall-Ye機器人，該機器人能夠收集土壤健康狀況和葡萄庫存的數(shù)據(jù)。

       2013年采摘草莓的機器人出生，該機器人使用兩個數(shù)碼相機來拍攝草莓的顏色，判斷草莓的成熟程度，并且采摘已熟的草莓。

       種植水稻的機器人正在研發(fā)中，該機器人能夠分析田地的貧瘠等環(huán)境。