農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

18/18HYPERLINK"/"農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用與進(jìn)展現(xiàn)狀摘要：本文總結(jié)了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生背景，概括了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)，并針對(duì)目前農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀做了全面概述，并從國(guó)內(nèi)外各個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究狀況概述了當(dāng)前機(jī)器人的進(jìn)展現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外進(jìn)展現(xiàn)狀

1、農(nóng)業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)背景隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，誕生于美國(guó)的智能機(jī)器人技術(shù)正越來(lái)越被世界各國(guó)所重視，它已在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于易對(duì)植被造成損害、易污染環(huán)境等緣故，傳統(tǒng)的機(jī)械通常存在著如此或那樣的缺點(diǎn)。為了解決那個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究。智能化和自動(dòng)化技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)展，為應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的農(nóng)業(yè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，如近幾年出現(xiàn)的耕耘機(jī)器人、嫁接機(jī)器人、農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、瓜果采摘機(jī)器人、溫室治理機(jī)器人等戴乃昌.農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展和應(yīng)用初探[J]．農(nóng)機(jī)化研究,2009（2）:241戴乃昌.農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展和應(yīng)用初探[J]．農(nóng)機(jī)化研究,2009（2）:241～243.我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),盡管農(nóng)業(yè)人口眾多，但隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速，能夠可能農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力將逐步向社會(huì)其它產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，實(shí)際上進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)將面臨著比世界任何國(guó)家都要嚴(yán)峻的人口老齡化問(wèn)題，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題將日益凸現(xiàn)閆樹(shù)兵,姬長(zhǎng)英.農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展趨勢(shì)[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē),2007,24（5）:13～15.閆樹(shù)兵,姬長(zhǎng)英.農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展趨勢(shì)[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē),2007,24（5）:13～15.近年來(lái)，隨著工業(yè)機(jī)器人的高速進(jìn)展與廣泛應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人也進(jìn)展專門(mén)快，可能21世紀(jì)將是農(nóng)業(yè)機(jī)器人的時(shí)代胡桂仙,于勇,王俊農(nóng)業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2002,(05):45-47.胡桂仙,于勇,王俊農(nóng)業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2002,(05):45-47.2、農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人是一種以農(nóng)產(chǎn)品為操作對(duì)象、兼有人類部分信息感知和四肢行動(dòng)功能、可重復(fù)編程的柔性自動(dòng)化或半自動(dòng)化設(shè)備。它能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,解決勞動(dòng)力不足,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量,防止農(nóng)藥、化肥等對(duì)人體的損害田素博;國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化,2007,(02):3-5.田素博;國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化,2007,(02):3-5.2.1作業(yè)對(duì)象的柔嫩性和復(fù)雜性農(nóng)作物具有軟弱、易傷的特性,且其形狀復(fù)雜,生長(zhǎng)發(fā)育程度不一,相互差異專門(mén)大。2.2作業(yè)環(huán)境的結(jié)構(gòu)性不統(tǒng)一隨著農(nóng)作物時(shí)刻和空間的變化,機(jī)器人工作環(huán)境也是變化的、未知的。作物生長(zhǎng)環(huán)境除受地形條件的約束外,還直同意季節(jié)、天氣等自然條件的阻礙。這就要求農(nóng)業(yè)機(jī)器人要在視覺(jué)、推理和推斷等方面具有相當(dāng)?shù)闹悄堋?.3作業(yè)過(guò)程的復(fù)雜性農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的行走不是從動(dòng)身點(diǎn)到終點(diǎn)的直線行走,而是具有范圍狹窄、距離較長(zhǎng)和遍及整個(gè)田間表面等特點(diǎn)。通常是農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)與移動(dòng)同時(shí)進(jìn)行而且工作時(shí)具有特定的位置和范圍。2.4操作對(duì)象和價(jià)格的專門(mén)性農(nóng)業(yè)機(jī)器人的操作者農(nóng)民，并不具備較高的機(jī)械電子知識(shí)水平，因此農(nóng)業(yè)機(jī)器人還必須具備特不高的可靠性和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。另外農(nóng)業(yè)機(jī)器人是以個(gè)體農(nóng)民經(jīng)營(yíng)為主，假如不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，就專門(mén)難得到普及應(yīng)用趙勻,武傳宇趙勻,武傳宇,胡旭東等.農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)展及存在的問(wèn)題[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2003,19(1):20-24.3、農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大致能夠分為兩類：一類是在大面積農(nóng)田中進(jìn)行作業(yè)的土地利用型農(nóng)業(yè)，另一類是在溫室或植物工場(chǎng)中進(jìn)行作業(yè)的設(shè)施型農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)機(jī)器人依照解決問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不同，用于前者的稱為行走系列農(nóng)業(yè)機(jī)器人，用于后者稱為機(jī)械手系列機(jī)器人NOTEREF_Ref310394454\hNOTEREF_Ref310394454\f\h。3.1行走系列農(nóng)業(yè)機(jī)器人行走系列農(nóng)業(yè)機(jī)器人的要緊目標(biāo)的自主行走，邊行走邊作業(yè)。它的作業(yè)條件受地理環(huán)境的阻礙。因此要保持機(jī)器行走的速度與姿勢(shì)，從而得到高質(zhì)量作業(yè)，是目前開(kāi)發(fā)此類農(nóng)業(yè)機(jī)器人必需解決的問(wèn)題，下面介紹幾種活躍在農(nóng)田中的機(jī)器人。3.1.1自行走耕作機(jī)器人自行走式耕作機(jī)器人是在拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上加上方位傳感器和嵌入式智能系統(tǒng)等,可在耕作場(chǎng)內(nèi)辨不自身位置,推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛;配上各種農(nóng)具,能進(jìn)行各種田間作業(yè),從而保證田間壟作方向正確與耕作精準(zhǔn)。隨著GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))的應(yīng)用,衛(wèi)星導(dǎo)航和精確定位行駛進(jìn)展成熟,自行走式耕作機(jī)器人的技術(shù)也隨之成熟,并已處于有用性時(shí)期。3.1.2施肥機(jī)器人施肥機(jī)器人除具備在田間作業(yè)自動(dòng)行駛的功能外,會(huì)依照土壤和作物種類的不同,自動(dòng)按不同比例配備營(yíng)養(yǎng)液,計(jì)算施肥總量,降低農(nóng)業(yè)成本,減少施肥過(guò)多產(chǎn)生的污染。3.1.3除草機(jī)器人除草機(jī)器人采納了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)圖像識(shí)不系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)。其特點(diǎn)是利用圖像處理技術(shù)自動(dòng)識(shí)不雜草,利用GPS接收器做出雜草位置的坐標(biāo)定位圖。機(jī)械桿式噴霧器依照雜草種類數(shù)量自動(dòng)進(jìn)行除草劑的選擇和噴灑。假如引入田間害蟲(chóng)圖像的數(shù)據(jù)庫(kù),還可依照害蟲(chóng)的種類與數(shù)量進(jìn)行農(nóng)藥的噴灑,起到精確除害、愛(ài)護(hù)益蟲(chóng)、防止農(nóng)藥過(guò)量污染環(huán)境的作用。3.1.4水田治理作業(yè)機(jī)器人水田中的作物是有規(guī)則的栽種，因此也能夠通過(guò)測(cè)量作物方位進(jìn)行機(jī)器人式作業(yè)。日本農(nóng)林水產(chǎn)省農(nóng)業(yè)研究中心開(kāi)發(fā)的機(jī)器人式水田治理作業(yè)機(jī)能對(duì)水稻進(jìn)行灑藥與施肥等作業(yè)。該機(jī)器人的自主行走系統(tǒng)采納類似貓的胡須的接觸傳感器，沿著列行走，到地頭時(shí)自動(dòng)停止，并轉(zhuǎn)一個(gè)作業(yè)寬度至返回方問(wèn)，再由操作者確認(rèn)是否進(jìn)入正確稻列進(jìn)行作業(yè)，這是半自動(dòng)作業(yè)方式。3.1.5收獲及治理作業(yè)機(jī)器人這種機(jī)器人依照預(yù)先設(shè)置的指令，利用自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、陀螺羅盤(pán)和接觸傳感器，從而自動(dòng)進(jìn)行田間作業(yè)。在該類機(jī)器人的研究上，日本開(kāi)發(fā)了利用棒狀傳感器檢測(cè)稻株，靠離合器閘的接通與斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方向自動(dòng)操縱的聯(lián)合收割機(jī)。美國(guó)新荷蘭農(nóng)業(yè)機(jī)械公司研制多用途的自動(dòng)化聯(lián)合收割機(jī)器人，它專門(mén)適合在美國(guó)的一些專屬農(nóng)墾區(qū)大片整齊規(guī)劃的農(nóng)田中收割莊稼。3.2機(jī)械手系列機(jī)器人機(jī)械手系列機(jī)器人的目標(biāo)是對(duì)作業(yè)對(duì)像的識(shí)不，它的作業(yè)對(duì)象是果實(shí)、家畜等離散個(gè)體。由于作業(yè)對(duì)象的差不多生理特征和力學(xué)特征等不同，開(kāi)發(fā)該機(jī)器人的重點(diǎn)應(yīng)放在檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集上，從而開(kāi)發(fā)不同的傳感器。傳感器的融合技術(shù)在近年來(lái)已被引入到機(jī)器人識(shí)不研究中，開(kāi)發(fā)新型傳感器以及提出新的融合方法，提高靈敏度和反應(yīng)速度以完善探測(cè)結(jié)果，是今后重要的研究方向。目前，屬于該系列的機(jī)器人要緊有下面幾種。3.2.1嫁接機(jī)器人嫁接技術(shù)廣泛應(yīng)用于蔬菜和水果的生產(chǎn)中,能夠改良品種和防止病蟲(chóng)害。嫁接機(jī)器人是一種集機(jī)械、自動(dòng)操縱與園藝技術(shù)于一體的高新技術(shù),可在短時(shí)刻內(nèi)把蔬菜苗莖稈直徑為幾毫米的砧木和芽坯嫁接為一體,大幅提高嫁接速度,同時(shí)幸免了切口長(zhǎng)時(shí)刻氧化與苗內(nèi)液體的流失,提高了嫁接成活率,大大提高了工作效率。嫁接機(jī)器人在日本應(yīng)用十分廣泛,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)領(lǐng)先在我國(guó)開(kāi)展了自動(dòng)化嫁接技術(shù)的研究工作,先后研制成功了自動(dòng)插接法和自動(dòng)旋切貼合法嫁接技術(shù),形成了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嫁接機(jī)器人技術(shù)。3.2.2采摘機(jī)器人(果實(shí)收獲機(jī)器人)近年來(lái),為提高果品蔬菜的采摘效率,國(guó)外開(kāi)發(fā)了一系列采摘機(jī)器人。該類機(jī)器人采納彩色或黑白攝像機(jī)作為視覺(jué)傳感器來(lái)查找和識(shí)不成熟果實(shí),要緊由機(jī)械手、終端握持器、視覺(jué)傳感器和移動(dòng)機(jī)構(gòu)等要緊部分組成。一般機(jī)械手有冗余自由度,能避開(kāi)障礙物,有時(shí)終端握持器中間有壓力傳感器,幸免壓傷果實(shí)。在專門(mén)多國(guó)家差不多廣泛投入使用的有番茄采摘機(jī)器人、黃瓜采摘機(jī)器人、葡萄采摘機(jī)器人、西瓜收獲機(jī)器人和柑橘采摘機(jī)器人等。3.2.3育苗機(jī)器人(移植機(jī)器人)育苗機(jī)器人要緊是用于蔬菜、花卉和苗木等種苗的移栽。它把種苗從插盤(pán)移栽到盆狀容器中,以保證適當(dāng)?shù)目臻g,促進(jìn)植物的扎根和生長(zhǎng),便于裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)?，F(xiàn)在研制出來(lái)的育苗機(jī)器人有兩條傳送帶:一條用于傳送插盤(pán),另一條用于傳送盆狀容器。其他的要緊部件是插入式拔苗器、杯狀容器傳送帶、插漏分選器和插入式栽培器。在許多情況下,種子發(fā)芽率只有70%左右,而且發(fā)芽的苗也存在壞苗,因此育苗機(jī)器人引入圖像識(shí)不技術(shù)進(jìn)行推斷。通過(guò)探測(cè)之后,準(zhǔn)確判不行苗、壞苗和缺苗,指揮機(jī)械手把好苗準(zhǔn)確移栽到預(yù)定位置上。育苗機(jī)器人大大減少了人工勞動(dòng),提高了移栽操作質(zhì)量和工作效率。3.3其他機(jī)器人其他一些專門(mén)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人(如澳大利亞生產(chǎn)的剪羊毛機(jī)器人和荷蘭開(kāi)發(fā)的擠奶機(jī)器人等)差不多投入生產(chǎn)中,其技術(shù)差不多特不成熟。3.3.1剪羊毛機(jī)器人澳大利亞成功研制了剪羊毛機(jī)器人。首先將羊固定在可作三個(gè)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上，然后將有關(guān)羊的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，據(jù)此算出剪刀在剪羊毛時(shí)的最佳運(yùn)動(dòng)軌跡，然后用液壓傳動(dòng)式剪刀剪下羊毛。由試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)器人要比熟練的剪毛工剪得快。3.3.2擠奶機(jī)器人1992年荷蘭科學(xué)家開(kāi)發(fā)了擠奶機(jī)器人，依照計(jì)算機(jī)治理的乳頭位置信息，用超聲波檢測(cè)器自動(dòng)找到牛的乳頭位置，用計(jì)數(shù)型機(jī)械手進(jìn)行擠奶杯的裝置、奶頭清洗和擠奶等作業(yè)。3.3.3葡萄樹(shù)修剪機(jī)器人1994年英國(guó)科學(xué)家研制了葡萄樹(shù)修剪機(jī)器人，依照以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的電腦模型法則，利用攝像機(jī)檢測(cè)樹(shù)枝，用帶剪刀的機(jī)械手修剪。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用還沒(méi)有完全覆蓋整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,一些蔬菜類收獲機(jī)械(如白菜收獲、油菜收獲等)盡管差不多進(jìn)入研究中,然而并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí),并不是整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都適應(yīng)機(jī)器人工作?？傊?進(jìn)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化,改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備,來(lái)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)展,以提高我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平,是目前農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)展的要緊方向和途徑。4、國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展?fàn)顩r4.1國(guó)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展?fàn)顩rNOTEREF_Ref310396149\f\h4.1.1日本日本是研究農(nóng)業(yè)機(jī)器人最早的國(guó)家之一，日本的農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展也最為成熟，這與日本自身島國(guó)的自然資源條件是分不開(kāi)的。早在20世紀(jì)70年代后期，隨著工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究工作逐漸啟動(dòng)，已研制出多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人，如嫁接機(jī)器人、育苗機(jī)器人、農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、扦插機(jī)器人、施肥機(jī)器人、番茄采摘機(jī)器人、移栽機(jī)器人、黃瓜采摘機(jī)器人和葡萄采摘機(jī)器人等理論與應(yīng)用都居世界前列。2O世紀(jì)9O年代以來(lái)，“精確農(nóng)業(yè)”技術(shù)的研究與應(yīng)用在發(fā)達(dá)國(guó)家受到了普遍的重視，已被國(guó)際農(nóng)業(yè)科技界認(rèn)為是21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)進(jìn)展的先導(dǎo)性技術(shù)之一。4.1.2美國(guó)美國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展也特不快。由于美國(guó)自身科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)，領(lǐng)土寬敞，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度專門(mén)高,其行走式農(nóng)業(yè)機(jī)器人理論技術(shù)進(jìn)展得特不成熟。美國(guó)新荷蘭農(nóng)業(yè)機(jī)械公司投資250萬(wàn)美元發(fā)明了一種多用途的自動(dòng)化聯(lián)合收割機(jī)器人，專門(mén)適合在美國(guó)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[6]。4.1.3西班牙西班牙發(fā)明的采摘柑橘機(jī)器人由一臺(tái)裝有計(jì)算機(jī)的拖拉機(jī)、一套光學(xué)視覺(jué)系統(tǒng)和一個(gè)機(jī)械手組成，能夠從桔子的顏色、大小和開(kāi)關(guān)推斷出是否成熟并決定能不能夠采摘。它每分鐘摘柑桔60個(gè)，是人工采摘的7倍[7]。另外，采摘柑桔機(jī)器人能夠依靠裝有視頻箱的機(jī)械手對(duì)當(dāng)即采摘下來(lái)的柑桔按大小進(jìn)行分類。4.1.4英國(guó)英國(guó)西爾索研究所開(kāi)發(fā)的采蘑菇機(jī)器人裝有錄像機(jī)、紅外線測(cè)距儀和視覺(jué)分析軟件，能夠首先確定哪些蘑菇能夠采摘以及屬于哪種等級(jí)，然后測(cè)出其高度以便進(jìn)行采摘。它每分鐘能摘蘑菇40個(gè)，比手工快兩倍[8]。4.1.5法國(guó)法國(guó)研制的分揀機(jī)器人能在潮濕骯臟的環(huán)境里工作，把大個(gè)番茄和小粒櫻桃加以區(qū)不，然后分不裝運(yùn)開(kāi)來(lái)。它還可用來(lái)分揀不同大小的土豆，同時(shí)可不能碰壞它們。4.1.6丹麥丹麥科學(xué)家研制出一種可用于農(nóng)田除草的機(jī)器人。這不僅能夠減少農(nóng)民的辛苦，而且能夠大幅度減少除草劑的使用。這種機(jī)器人有4只輪子，由電池驅(qū)動(dòng)。除草機(jī)器人使用1臺(tái)照相機(jī)來(lái)完成地面掃描，它還攜帶著識(shí)不軟件，使用15種不同的參數(shù)來(lái)描述雜草的大小和對(duì)稱性等外部特征，最終通過(guò)GPS（全球定位系統(tǒng)）來(lái)給雜草定位[9]。使用這種機(jī)器人，能夠減少除草劑的使用量。盡管除草劑專門(mén)廉價(jià)，對(duì)農(nóng)民來(lái)講算不了什么，但減少使用量使環(huán)境成了最終的受益者?？茖W(xué)家認(rèn)為，要把雜草和莊稼沒(méi)有錯(cuò)誤地區(qū)分開(kāi)是個(gè)特不難的問(wèn)題，因此還需要更多的研究。4.1.7澳大利亞剪羊毛機(jī)器人是澳大利亞于20世紀(jì)80年代中期制造出來(lái)的,是世界上第1個(gè)能夠在活的動(dòng)物身上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人。它用一只手按住羊的頭部,用兩只手按住羊的腳,把羊按在專用的平臺(tái)上,還有兩只手拿著兩把剪刀,貼著羊的身子飛速地剪羊毛。不論是大羊、小羊、肥羊和瘦羊,它都能把羊毛剪得干潔凈凈。在剪羊毛時(shí),羊常常會(huì)亂動(dòng),然而機(jī)器人手中的剪子也可不能傷著羊的皮肉。隨著科技的進(jìn)展,剪羊毛機(jī)器人也不斷地進(jìn)展,出現(xiàn)了一些新型的機(jī)器人。4.2國(guó)內(nèi)我國(guó)是一個(gè)進(jìn)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)問(wèn)題始終是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)展的全然問(wèn)題。我國(guó)目前已開(kāi)發(fā)出來(lái)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人有：耕耘機(jī)器人、除草機(jī)器人、施肥機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、蔬菜嫁接機(jī)器人、收割機(jī)器人、采摘機(jī)器人等。我國(guó)已研制成功蔬菜嫁接機(jī)器人并成功進(jìn)行了試驗(yàn)性嫁接生產(chǎn)[10]。由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的蔬菜機(jī)器人解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長(zhǎng)不一致性等難題，能夠?qū)κ卟说恼枘竞退肽具M(jìn)行自動(dòng)化嫁接，可廣泛用于黃瓜、西瓜、甜瓜等菜苗的嫁接。目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的科技人員對(duì)機(jī)器人的機(jī)器結(jié)構(gòu)和操縱軟件進(jìn)行了改進(jìn)，提高了機(jī)器作業(yè)的可靠性及其操作的方便性。蔬菜嫁接機(jī)器人的研制成功，為我國(guó)進(jìn)展溫室栽培的蔬菜瓜果嫁接的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化提供了一種先進(jìn)的作業(yè)設(shè)備。我國(guó)還成功地研制出了采摘西紅柿機(jī)器人。它帶有彩色攝像頭，能夠推斷果實(shí)的生熟。由于位置誤差，它采摘的成功率約為75%[11]，關(guān)于實(shí)際需要，那個(gè)數(shù)字是能夠同意的。東北林業(yè)大學(xué)研制出林木球果采集機(jī)器人。機(jī)器人能夠在較短的林木球果成熟期大量采摘種子，對(duì)森林的生態(tài)愛(ài)護(hù)、森林的更新以及森林的可持續(xù)進(jìn)展等方面都具有重要的意義，專門(mén)好地解決了目前在林區(qū)仍要緊采納人工上樹(shù)手持專用工具來(lái)采摘林木球果的做法。伐根機(jī)器人要緊用于收集森林采伐剩余物和培育優(yōu)質(zhì)工業(yè)用材林。它的應(yīng)用有望克服我國(guó)的森林資源危機(jī)，改進(jìn)我國(guó)的森林資源利用。在中國(guó)，作為進(jìn)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)問(wèn)題一直是關(guān)系到中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的全然問(wèn)題。目前在我國(guó)的農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)中，農(nóng)業(yè)科技技術(shù)已成為要緊的推動(dòng)力，使得我國(guó)以僅占世界AB的耕地養(yǎng)活了世界""B的人口。然而由于經(jīng)濟(jì)的不平衡進(jìn)展、資源的不平衡分配、人口的不斷增長(zhǎng)以及環(huán)境的日益惡化，中國(guó)的農(nóng)業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在接下去的農(nóng)業(yè)進(jìn)展中，實(shí)施精確農(nóng)業(yè)，廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)器人，以技術(shù)替代資源，提高資源利用率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，將是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)進(jìn)展的必定趨勢(shì)。因此，及時(shí)研究開(kāi)發(fā)以農(nóng)業(yè)機(jī)器人為代表的新概念的農(nóng)業(yè)機(jī)械，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)展有著重要意義。5、存在的問(wèn)題崔勇;農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究與應(yīng)用淺探[J].南方農(nóng)機(jī),2008,(01):35-37.

目前,農(nóng)業(yè)機(jī)器人要達(dá)到有用普及的程度,存在2個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題:一是農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能程度不足的問(wèn)題;二是生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題。4.1農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能問(wèn)題農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)要求農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有相當(dāng)?shù)闹悄芎腿嵝陨a(chǎn)能力以適應(yīng)復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境,例如辨識(shí)和避障能力等。專家紛紛把研究重心從機(jī)械部分轉(zhuǎn)向機(jī)器視覺(jué)、人工智能方面,力圖解決農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能問(wèn)題。技術(shù)上在自動(dòng)導(dǎo)航、視覺(jué)辨識(shí)定位等方面已有成熟的解決方案,但總的來(lái)講,智能系統(tǒng)的進(jìn)展還不夠完善,農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能程度還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,專門(mén)多任務(wù)無(wú)法由農(nóng)業(yè)機(jī)器人單獨(dú)完成。且高智能帶來(lái)的高成本也制約著農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展應(yīng)用。4.2農(nóng)業(yè)機(jī)器人的成本過(guò)高問(wèn)題目前研制出來(lái)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人大都只針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)某一環(huán)節(jié)的某一項(xiàng)作業(yè)而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特征之一是季節(jié)性強(qiáng),造成了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用效率低,間接地增加了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的成本。其性價(jià)比不能滿足市場(chǎng)的需要,成為制約農(nóng)業(yè)機(jī)器人商業(yè)化和進(jìn)一步研究應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。因此,目前對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究多處于實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)時(shí)期,沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能化程度問(wèn)題,現(xiàn)時(shí)期農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的專家紛紛把研究重心從機(jī)械部分轉(zhuǎn)向機(jī)器視覺(jué)、人工智能方面,力圖解決農(nóng)業(yè)機(jī)器人的智能問(wèn)題。從目前的技術(shù)水平來(lái)看,在自動(dòng)導(dǎo)航、視覺(jué)辨識(shí)定位等方面已有成熟的解決方案,但總的來(lái)講,目前智能系統(tǒng)的進(jìn)展還不夠完善,專門(mén)多任務(wù)無(wú)法由農(nóng)業(yè)機(jī)器人單獨(dú)完成;另一方面,即使是農(nóng)業(yè)機(jī)器人具備了相當(dāng)?shù)闹悄?能夠完成某種任務(wù),然而由于其制造成本過(guò)高,開(kāi)發(fā)難度極大而難以實(shí)際應(yīng)用。目前關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究一般是采納上文提及的兩種實(shí)現(xiàn)方式:采納工業(yè)機(jī)器人和獨(dú)立設(shè)計(jì)專用機(jī)電系統(tǒng)。由于當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人局限于“專用計(jì)算機(jī)、專用機(jī)器人語(yǔ)言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu)。封閉的操縱器結(jié)構(gòu)使工業(yè)機(jī)器人具有特定的功能、適應(yīng)于特定的環(huán)境,不便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn),如增加傳感器操縱等功能模塊。工業(yè)機(jī)器人的封閉式結(jié)構(gòu)限制了農(nóng)業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)能力和智能的擴(kuò)展。獨(dú)立設(shè)計(jì)專用機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式同樣存在著擴(kuò)展性、通用性差的問(wèn)題,假如用采摘蘋(píng)果的機(jī)器人采摘西瓜,從末端執(zhí)行器、機(jī)械部分、