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农业装备农业开发与装备2022年第6期

农业机器人的研究现状及未来发展方向展望

张琛

（中北大学机械工程学院，山西太原 030051）

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摘要：通过叙述农业机器人领域国内外研究现状，分机器人展开了研究。目前，日本已研究并开发出西

析了目前我国在该领域与国外的差距，并指出了我国红柿采摘机器人、黄瓜采摘机器人、马铃薯收获机器

农业机器人技术发展缓慢主要是受工业制造水平、研人、草莓采摘机器人、水稻育苗机器人、插秧机器

究制造成本和智能化组件与系统应用三个方面的制人、嫁接机器人、施肥机器人、农药喷洒机器人等涉

约。同时，对农业机器人未来研究方向进行展望，指及多个不同农业生产过程的农业机器人。同时，得益

出未来相关领域研究重点应偏向实现农业机器人轻便于其丰富的理论研究和实践经验以及政策支持，日本

化、模块化和自主化，并给出了相关理由，以期望为已基本实现全国农业机械化、自动化生产，并且2017

我国未来农业机器人技术的发展提供参考。年Spread公司在京都府龟冈市建立了世界上第一个智

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关键词：农业机器人；研究现状；智能化；发展展望能化机器人农场。日本研究开发出的西红柿采摘机器

人，该机器人装配的镜头能够拍摄7万像素以上的彩色

0 引言图像，准确捕捉西红柿的位置，并且其内部集成的传

农业技术是国民经济发展的基础，农业发展水平感器能检测出成熟的西红柿。

直接影响到国民经济的发展和社会运行的稳定。我国美国作为世界上农业最为发达、技术最为先进的

作为世界农业大国之一，农业技术问题是影响社会经国家之一，在20世纪70年代初期就已完成了棉花、甜

济发展的根本因素。自古以来，我国将传统种植业作菜等经济作物从播种到收获各个环节的全面机械化生

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为农业生产的基础并进行重点发展，但受到我国土壤产。同时，由于美国高度发达的工业化生产体系以及

质量、气候等环境因素影响，我国可耕作土地面积相成熟的生产加工技术，提出了如苹果收割机器人、智

对较小，同时由于生产力水平较低、相关技术短缺等能生菜生产机器人、苗圃机器人、多用途自动化联合

问题，致使我国农业发展速度较缓。但随着科学技术收割机器人等多种高度智能化的农业机器人，并正向

的不断发展、生产力水平的持续提高，在农业生产领着精准化农业的方向发展。

域出现了一大批智能化机器人。其他具有代表性的从事农业机器人研究与开发的国

1 农业机器人概述家有：西班牙科技人员发明的柑橘采摘机器人（图1），

农业机器人是指进行特定农业生产活动的特种机通过机器视觉技术对柑橘的大小、形状和颜色进行判

器人。是一种由一个或多个程序软件控制，能对不同断，并决定是否采摘；英国普利茅斯大学的Fieldwork

种类作物和环境进行智能感知，配备有机器视觉、传Robotics研究所研制出了用于采摘覆盆子的智能机器

感模组等检测组件并能进行智能运算的自动化或半自人，该机器人