時間:2022-09-27
編者按:
2022世界機器人大會主論壇群星璀璨,產、學、研各領域大咖齊聚首,共話巔峰,為機器人未來發展領航。
峰會現場,中國工程院院士,國家農業信息化工程技術研究中心主任,國家新一代人工智能戰略咨詢委員會專家趙春江發表了題為《農業機器人展望》的演講。以下為趙春江演講內容的整理。

農業機器人和其他機器人一樣,應該也包括這么幾個重要部分,一是感知部分,二是決策部分,另外是末端執行器。由于農業機器人所工作場景異常復雜,所以某種程度上比工業機器人還要復雜。
農業機器人目前成為全球學界、產業界、行業關注的焦點,這次我們國家在農業卡脖子核心關鍵技術里面,其中把機器人作為一項內容。農業領域,農業機械化率是72%左右,那個機械化很多機械是傳統機械,都是人駕駛的,機器和人缺乏交互,機器跟機器、機器跟物也缺乏交互。從國際農業機器人來看,從種到收到加工全過程、全流程,從全球來看有相應機器人在工作,農業作業對象多樣性和復雜性決定了農業機器人的多樣性。從全球來看,學術界高度關注農業機器人研究發展。
從全球來看,農業上成功得到商業化應用的機器人有三大類。第一是無人駕駛拖拉機;第二是農用無人機,UAV;第三是歐洲這些國家用的擠奶機器人。“十三五”開始探索,國家立項就給予支持,我們還要加大力度進行研究。從國際了解到,以色列黑科技公司比較多,特定場景應用專業化機器人比較多,國際一些大學包括瓦赫寧根、日本北海道和德國波恩。美國國家機器人實驗里做了代替人進行觀測表情獲取機器人等等。歐盟高度關注農業機器人的發展,由荷蘭瓦赫寧根,他們主導聯合歐洲38個伙伴開展研究,主要想通過機器人研究和應用提高農業競爭力,特別是在復雜對人身體有危害勞動密集型的環節研發出來的機器人。《美國商業資訊》預測2025年農業機器人市場規模達到206億,年復合增長率22.8%。桑德勒研究所預計2025年將達到全球203億美元市場規模。
目前國家高度關注農業機器人,2025年預計機器人將達到879億美元,2025年將有72萬臺機器人在使用,重點包括無人駕駛拖拉機、物料管理、無人機等方面。
我國機器人是個什么狀況?我國機器人開始于上世紀90年代,特別是圍繞自動駕駛拖拉機、小型農業移動平臺、嫁接機器人、移栽機器人、插秧機器人、果實分揀機器人、采摘機器人、除草機器人都有相應研發。目前在農業上,目前相對來說并沒有十分普遍。這些研究為我國的農業機器人創新和發展奠定一定基礎,特別是我們國家在農機自動駕駛和無人植保機、擠奶機有應發。目前國內最成熟兩大機器人領域是自動駕駛拖拉機和植保無人機兩類機器人。目前和發達國家相比,在農業機器人這方面有差距,主要體現在這么幾方面,第一農藝跟機器結合不夠緊密,機器和動作達不到農藝要求。第二機器人魯棒性、穩定性還不夠。第三成本太高。第四智能化程度的問題,特別是核心部件和核心算法需要進行提升。
最后是機器人展望。未來要加強研發,強調多學科的結合。農業機器人不是農業問題,也不單純是工業問題,是多學科交叉的問題,材料問題、計算科學、智能科學、包括農業科學自身,未來要搞協同創新研究發展。未來農業機器人發展路線從簡單到復雜總體路徑,加強智能學習算法的研究。另外新材料創新應用也是問題。還要提高協同作業效率。提高效率有很多方法,多壁、多機械手、多執行器同時進行,包括難易度等。總之,農業機器人將有很好的場景,非常好、非常廣闊的前景。
—— 趙春江