你都知道有哪幾類農業機器人嗎

 說起現代農業，如果印象里還只是美國機械化的大農場，或者日韓等國精細化管理的小塊農田，或者以色列的智能化植物工廠，那真是out了，其實就連筆者這樣專職搞農業的人，都沒有意識到如今在農業領域掀起的新風潮，那就是人工智能，具體來說，就是在當今的農田或溫室里，除了人和機械設備，已經開始出現了許多農業機器人的身影。

隨著近幾年人工智能的飛速發展，人工智能與社會各行各業的結合進入到實質化應用階段，比如在農業領域，智慧農業的發展正如火如荼，所謂“智慧農業”，是集新興的互聯網、移動互聯網、云計算和物聯網技術為一體，依托部署在農業生產現場的各種傳感節點（環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網絡實現農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為農業生產提供精準化種植、可視化管理、智能化決策。農業機器人正是憑借智慧農業的發展，運用GPS導航技術、傳感技術和最新的機器人技術實現農業的精準定位、識別，并代替人類完成農業播種、施肥、灌溉、采摘、運輸等人工勞動，進一步提高節約人力成本，提高農業生產效率。
人類自誕生以來，先后經歷了原始采集農業、傳統農業、化學農業、機械農業、工廠農業、智慧農業等發展階段。農業的每一次進步都伴隨著勞動生產率的大幅提升，正是農業生產效率的提升才養活了世界上越來越龐大的人口。但隨著世界人口老齡化趨勢日趨嚴重，全球農業正面臨著巨大的勞動力短缺，據世界銀行預計，到2050年，需要增加50％的糧食來維持日前增長的全球人口，平均每個農業勞力要能夠生產出供應500人的糧食。全球農業人工作業成本不斷攀升，為農業機器人的發展提供了充足動力。通過自動化和機器人技術，可以提升農業生產的產量和工作效率，緩解勞動力短缺的問題，同時可以減少農藥使用對土壤、水源等自然環境的破壞。


1．除草機器人

這款機器人出自瑞士EcoRobotix公司，其主打產品為田間除草機器人，通過機器識別技術，可以準確識別出雜草，通過機械手臂對雜草進行除草劑噴灑，使除草劑使用量比傳統方式減少了20倍。該機器人完全實現了自動化運行，而無需任何操作人員。由于以太陽能為動力，每天工作時長可達12小時。同時，該機器人只有130公斤重，遠遠輕于傳統的農業機械設備，最大限度地減少了機械對土壤的破壞。

2．施肥機器人

美國明尼蘇迭州一家農業機械公司研制出了一款獨特的施肥機器人，它可以根據不同類型土壤的實際情況，制定不同的施肥策略。采取這種精確施肥技術，可以大大減少施肥量，既節約了農業成本，又減少了化肥對農田生態環境的污染。

3．打藥機器人

愛爾蘭農藥噴灑技術公司MagGrow研發的這款農作物打藥機器人，致力于解決農藥噴灑過程中的藥物漂移的問題。使用永久性稀土磁體產生電磁荷，對農藥液滴進行磁化處理，使之更容易附著在作物上，可以達到85－95％的粘附率，減少65－75％的農藥使用，并可以使作物產量提高20－40％。

4．授粉機器人

這款由美國公司研發的蜜蜂機器人，能夠取代蜜蜂完成植物的授粉工作。另外，由于這種機器人續航能力強、體積小，可以應用到災后的調查、搜救等工作當中。

5．放牧機器人

目前世界上農業較為發達的國家主要開發出了以下幾類農業機器人

澳大利亞一家公司發明出了一種放牧機器人，其能在農場上代替傳統的放牧勞力，它使用2D和3D感應器，且內置了全球定位系統，能自動檢測牛群的運動速度并驅趕它們移動。

6．采摘機器人

最后推薦這款由中國農業大學自主研發的黃瓜采摘機器人，這款機器人利用多傳感器融合功能，對采摘對象進行信息獲取、成熟度判別，并確定采摘對象的空間位置，能夠實現在非結構環境下的自主導航運動、區域視野快速搜索、局部視野內果實成熟度特征識別、及果實空間定位、末端執行器控制與操作，最終實現黃瓜果實的采摘收獲。

以上六類機器人只是農業機器人大家庭中的一小部分成員，農業機器人相比人工最大的優勢是可以24小時不間斷工作，而且基本上不會出現操作失誤。缺點是目前首次購買成本還比較高，且需要定期保養維護。

長遠來看，盡管農業機器人代表著農業發展的新階段，但并不是農業發展的終極形式。因為無論從傳統農業還是到現在的智能農業，都是在土壤、水分、光照等條件充分具備的條件下，利用農作物自身生長特點來為人類生產食物的過程。在工廠化農業階段，雖然可以一定程度上控制農作物所需水分、光照、營養的生長條件，但本質上仍然離不開對作物本身特性的依賴。目前，一種全新的農業發展思路–生物農業正在悄然興起，它是通過在實驗室對生物組織的培養，實現人工制造食物的目的，這是一種完全革新性的農業發展形式。

通過非農業途徑生產單細胞蛋白，是解決人類對蛋白質需求的辦法之一。單細胞蛋白，俗稱“人選肉”，是一種微生物食品。微生物大多是單細胞，是核酸和蛋白質的實體。用發酵法生產這種單細胞微生物就可以得到極為豐富的單細胞蛋白。微生物的繁殖速度驚人，500公斤的活菌體，在合適的條件下，一晝夜可生產1250公斤的單細胞蛋白；而一頭體重500公斤的牛，每天只能合成0．5公斤的蛋白質。“人選肉”的主要成分是蛋白質、脂肪、糖類、維生素和礦物質，營養價值可與牛奶、雞蛋媲美。1噸微生物蛋白的營養價值，抵得上2．1噸精肉或3噸雞蛋或12噸牛奶。它既可以做食品，也可以做飼料。

藻類是微生物世界的佼佼者，它可以像高等植物一樣以二氧化碳為養分在太陽下進行光合作用，但生長速度比高等植物大幾十倍。一畝地大小的湖泊中收獲的藻粉，折合成空氣、水分和陽光制造糧食展示了廣闊的前景。

2014年8月5日，世界上第一個‘’試管漢堡‘’在英國首都倫敦問世。這個漢堡的‘’牛肉餅‘’是荷蘭研究人員用牛的干細胞培育而成，造價高達32．5萬美元。這是荷蘭馬斯特里赫特大學馬克·波斯特多年研究的成果。他帶領研究人員從牛的肌肉組織中分離出干細胞，放入營養液中，促進細胞生長和繁衍。這些干細胞三周后數目超過100萬個。研究人員把它們放入數個小型容器中，細胞合成大約一厘米長、幾毫米厚的”肉絲“。研究人員收集”肉絲“，做成小”肉丸“冷凍起來，以便湊夠一塊”肉餅“的量。

也許在不久的將來，人類生產食物再也不需要依賴土肥、水、空氣、陽光以及各種各樣的農作物，而是像生產玩具、衣服那樣直接在工廠車間實現定制和批量生產，這樣即使未來人類移民到星際空間或外星球，仍然可以通過工廠化的生產隨時隨地制造食物。等到技術進一步發展成熟，也許我們人人都可以為自己制造食物了。