近年来，我国不断加速农业机械化进程，提升现代农业发展水平。在这一过程中，农业机器人的引入和应用极大地改变了传统耕作方式，为我国现代农业发展注入了新活力。

农业机器人作为智慧农业的重要组成部分，推动了农业现代化的进程，在解决劳动力短缺问题上发挥了重要作用，并显著提升生产效率，增加农业产出。

除了粮食作物，农业机器人在棉花等高经济价值作物的种植和管理中也发挥着重要作用，可以替代人工进行精细作业，提高作业质量。此外，农业机器人的应用促进了乡村振兴和产业升级。

农业机器人推动智慧农业发展

近年来，随着国家对农业发展的重视，农业智能装备和农业机器人开始得到支持。新一代人工智能发展规划中，提出了农业智能传感、智能农场、智能化植物工厂和智慧牧场等概念。

2021年，《“十四五”全国农业机械化发展规划》提出了发展高端农机装备（农业机器人）。在工业和信息化部等十七部门联合印发的《“机器人+”应用行动实施方案》中，进一步具体化了农业机器人应用场景。大量政策的颁布，让农业机器人的发展进入“快车道”。

苏州大学王蓬勃教授介绍，农业机器人具有作业标准化和自动化的显著特点，在传统机械化的基础上，融合了传感器技术、自动控制技术、机器视觉技术，以及AI等前沿技术，这使得农业机器人能够在非结构化的农业作业环境中高效工作。

通过自动化和智能化升级，传统农业装备得到了显著改进。这包括拖拉机、收割机、插秧机等，通过集成自主导航系统，在直线作业中实现了辅助定位和辅助驾驶功能，进一步的升级将使农机装备从辅助驾驶向真正的无人驾驶转变，从传统农机装备向农业机器人演进。

图1 应用于果园场景的喷雾、采摘机器人

农业机器人大致分为大田生产农业机器人、设施农业机器人和农产品加工机器人，其中又包括施肥机器人、耕耘机器人、除草机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等细分领域。

设施种植中，营养栽培和无土栽培技术的应用催生了新的管理机器人，在果园作业中，除草、开沟等环节也展现出不同的需求，在畜牧养殖方面，也出现了专门用于清洁、饲料投喂、挤奶、放牧等任务的专用机器人。水产养殖方面，涉及水体监测、鱼群监测等，也使用了专门的机器人。这些应用场景的多样性和复杂性决定了农业机器人具有多样性和复杂性。

全球农业机器人发展迅猛

自20世纪80年代开始，一些国家开始致力于农业机器人的研发工作，相继研制出了施肥、除草、嫁接、扦插、移栽和采摘等多种农业生产机器人，并逐渐商业化应用。

从全球农业机器人应用场景方面，各国有所不同。尤其在欧洲和美国，因农业场景不同，技术应用也有所区别。例如，美国和部分欧洲国家，由于采用大规模农业模式，更注重导航和无人驾驶技术。欧洲和日本等国家和地区则更注重中小型农机和设施果园机械的发展。荷兰和以色列在蔬菜种植的除草和收获技术应用广泛，欧盟对除草剂的限制促进了除草机器人和相关初创企业的发展。同时，针对番茄、苹果和葡萄等果蔬的收获，也有众多机器人产品正在研发中。

图2 应用于温室场景的采摘、巡检机器人

从全球农业机器人发展来看，我国在感知导航、智能决策、操作执行和系统集成的技术和产品等方面，与国际先进水平处于持平状态。大型农业机器人在自动驾驶和智能化方面进展较快，但除草、采摘和精准喷药等技术问题尚未完全解决，目前主要由初创企业推动。田间和果园机器人技术，草莓种植机器人等取得进展，但这些技术仍处于示范阶段，大规模应用面临高成本和人工替代问题，尚未找到理想解决方案。

王蓬勃介绍，全球农业机器人市场价值预计高达数百亿美元，涵盖多个细分领域，包括机器人技术、无人驾驶拖拉机和无人机等在内，预计总需求量超60万台。然而，中国在全球农业机器人市场的份额较低，主要原因在于技术尚未完全成熟。他表示，未来几年，中国的田间作业机器人和果园作业机器人有望实现快速发展，并在同级别技术产品的成本上展现出更强的竞争力。

市场化推动成果转化落地

中国农业机器人发展初期，技术成果主要集中在高校和科研院校。王蓬勃指出，中国农业大学、南京农业大学等传统农业院校，以及哈尔滨工业大学、苏州大学等非传统农业院校，都在积极寻求应用场景，实现农业机器人的研发、转化。

图3 割草机器人

以苏州大学为例，他表示：“经过快速多次迭代，从最初的工业相机、高性能伺服电机、机械臂，发展到现在采用成熟的智能相机、协作机器人机械臂，已实现在标准化种植环境中的番茄、草莓等自动化采摘。”此外，科研院所也是推动农业机器人进步的重要力量，包括国家农业信息化工程技术研究中心、中国农业机械化科学研究院等。

相比于高校、科研院所，企业成果落地转化的速度则更快，特别是获得资本支持后，能够迅速集结人才，进行有针对性的高强度研发工作，加速成果转化效率，如无人机领域的大疆，导航定位领域的思岚科技、丰疆智能等。同时，农业机器人初创企业逐渐增多，如苏州博田、岚江科技、纬尔科技、伟景智能、点甜科技、乔戈里科技等。

图4 草莓采摘机器人

目前，大部分农业机器人的技术、产品仍然处于示范应用阶段，尚未达到规模化应用水平。王蓬勃表示，未来，农业机器人将与传统农机深度融合，其重点研究方向将集中于育种、除草、畜牧，以及果园、丘陵、山地作业机器人的研发和形成全机器人化的农业解决方案上。