隨著科技的發(fā)展，越來越多的無人化農(nóng)業(yè)采摘機器人、收獲機器人等農(nóng)業(yè)無人化作業(yè)及場景逐漸浮現(xiàn)。

最近，工業(yè)和信息化部、教育部等17部門印發(fā)《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》（以下簡稱《方案》），該《方案》提到在農(nóng)業(yè)方面，研制耕整地、育種育苗、播種、灌溉、植保、采摘收獲、分選、巡檢、擠奶等作業(yè)機器人，以及畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖的喂料、清污、消毒、疫病防治、環(huán)境控制、畜產(chǎn)品采集等機器人產(chǎn)品。

有機構(gòu)預(yù)測，到2026年，農(nóng)業(yè)機器人行業(yè)市場規(guī)模將達到10.44億元。農(nóng)業(yè)機器人是一種新型的智能農(nóng)業(yè)機械裝備，是人工智能監(jiān)測、自動控制、圖像識別技術(shù)、環(huán)境建模算法、感應(yīng)器、柔性執(zhí)行等先進技術(shù)的集合。

眾所周知，農(nóng)業(yè)機器人近年來發(fā)展迅速，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、解決勞動力不足以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的規(guī)模化、多樣化和精準(zhǔn)化等方面顯示出了極大的優(yōu)越性，已逐漸成為農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的重要方向之一。

近日，由農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察、農(nóng)俠會主辦的農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察私享會（第12期）在線舉辦，本次會議聚焦農(nóng)業(yè)機器人，組委會邀請了北京啟醒科技有限公司（簡稱：啟醒科技）CEO宋博圍繞《機器人技術(shù)驅(qū)動未來農(nóng)業(yè)發(fā)展》的主題進行分享，并解密農(nóng)業(yè)機器人政策、行業(yè)趨勢、國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢以及農(nóng)業(yè)機器人落地應(yīng)用等內(nèi)容及話題。

（以下內(nèi)容是分享實錄，刪減版）

（啟醒科技CEO/宋博）

啟醒科技擁有國際一流的自主知識產(chǎn)權(quán)機器視覺人工智能核心算法和多源大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺，以及擁有移動機器人機構(gòu)設(shè)計、電控、激光/視覺SLAM技術(shù)及視覺智能識別等全棧式機器人技術(shù)。啟醒科技的核心技術(shù)團隊來自清華大學(xué)人工智能研究院、北京航空航天大學(xué)機器人研究所、北京交通大學(xué)自治系統(tǒng)研究中心，在人工智能、機器人技術(shù)、定位與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域有較深地耕耘。團隊已獲發(fā)明專利7項、實用新型專利7項、軟件著作權(quán)6項。

其中，北京航空航天大學(xué)“智能技術(shù)與機器人工程研究中心”（簡稱iTR研究中心）是在我國空間機構(gòu)學(xué)創(chuàng)始人、中國工程院院士張啟先先生的關(guān)懷支持下成立的。自成立以來，該中心在教育部“長江學(xué)者”和國家杰出青年基金獲得者王田苗教授帶領(lǐng)下，面向國家經(jīng)濟發(fā)展、航空航天制造、老齡化社會服務(wù)等迫切需求，在航空制造、反恐防暴、醫(yī)療機器人和助老助殘等方面形成了獨具特色的機器人技術(shù)與裝備，并形成了工業(yè)機器人、特種機器人、醫(yī)療與服務(wù)機器人三個特色實驗室。

農(nóng)業(yè)與每一個人息息相關(guān)的，關(guān)乎國家14億人口以及全球70億人口的生存問題。

近些年，我國十分重視農(nóng)業(yè)機器人建設(shè)，并且陸續(xù)出臺相關(guān)扶持政策，其中包括每年的中央一號文件、鄉(xiāng)村振興政策，農(nóng)業(yè)強國政策等，都提及農(nóng)業(yè)技術(shù)和智慧農(nóng)業(yè)等的推廣應(yīng)用。

除了政策助推之外，機器人市場的發(fā)展也助推了農(nóng)業(yè)機器人的市場及應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)機器人市場預(yù)計從2016年的27.5億美元增長到2022年的128億美元，預(yù)計2027年達266.8億美元；由此可見，未來的農(nóng)場一定將是無人農(nóng)場，將會需要大量的農(nóng)業(yè)機器人。

當(dāng)前農(nóng)業(yè)機器人有多種分類方法，按作業(yè)場景可以分為室內(nèi)設(shè)施作業(yè)機器人、室外大田作業(yè)機器人；按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的播種、種植、除草機器人；按農(nóng)業(yè)管理類別的收獲采摘、奶牛場管理、土壤管理等機器人；按應(yīng)用場景有套袋、采摘、施肥、鋤草等機器人。

研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)機器人快速發(fā)展的原因除了市場需求及技術(shù)進步之外，還有全球人口急速增長下的人口老齡化問題突顯。比如，日本、中國也包括一些其他的國家老齡化非常嚴(yán)重，這也助推了機器人成為行業(yè)發(fā)展的熱點。

此外，由于農(nóng)業(yè)場景的環(huán)境特別復(fù)雜，當(dāng)前農(nóng)業(yè)機器人存在3大特點：1）作業(yè)對象的嬌嫩和復(fù)雜性。2）作業(yè)環(huán)境的易變性和難預(yù)測性；3）使用對象和價格的特殊性等，這就使得農(nóng)業(yè)機器人的發(fā)展需要場景上更落地、融合上更多元、操作上更簡單、價格上更低廉。

日本從20世紀(jì)60年代開始就做一個小型的機械替代手工的勞作，其中包括采摘黃瓜采摘馬鈴薯等等，在日本是比較成熟的機器人產(chǎn)品；并且于2017年的時候，日本首次推出了世界上第一個智能化機器人農(nóng)場。

美國同樣起步比較早，在20世紀(jì)的70年代初期，他們就已經(jīng)完成了相關(guān)的一些農(nóng)作物的播種到收獲全產(chǎn)業(yè)鏈智慧化的生產(chǎn)應(yīng)用。

與國外相比，我國的農(nóng)業(yè)機器人還處于非常初期的階段。雖然我國在農(nóng)業(yè)機器人研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果，但與具備成熟技術(shù)的國家相比，因我國起步較晚、基礎(chǔ)較弱，農(nóng)業(yè)機器人領(lǐng)域研發(fā)應(yīng)用水平整體呈落后態(tài)勢，與國際先進技術(shù)還有一定的差距。

總體上看，我國農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)受工業(yè)制造水平、研究制造成本和智能化組件與系統(tǒng)應(yīng)用三個方面制約。

另外，目前農(nóng)業(yè)機器人都是針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的某一環(huán)節(jié)或某環(huán)節(jié)中的某一項工作進行設(shè)計開發(fā)的，這樣做的好處是能迅速地設(shè)計出解決方案，但是只能進行特定工作的農(nóng)業(yè)機器人不僅工作效率較低，而且對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的貢獻不大，生產(chǎn)成本與預(yù)期利益不成正比。

與此同時，在市場需求的針對性引導(dǎo)以及科研機構(gòu)、企業(yè)的不斷努力下，我國的農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)取得了一定成果，行業(yè)整體逐步向前；但與發(fā)達國家相比，受限于生產(chǎn)制造成本、智能技術(shù)結(jié)合程度等因素，絕大多數(shù)農(nóng)業(yè)機器人領(lǐng)域的研究處于實驗室階段，產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對初期，其中高成本是業(yè)務(wù)落地的最大挑戰(zhàn)，直接影響產(chǎn)品的下沉推廣。

鑒于以上問題，我國農(nóng)業(yè)機器人需要聚焦在應(yīng)用場景、融合學(xué)科產(chǎn)業(yè)、深度支持技術(shù)等環(huán)節(jié)上突破與創(chuàng)新。

近年來，啟醒科技依托華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物表型識別國家重點實驗室，以及中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和北京農(nóng)林科學(xué)院等單位共同研制出了不同作業(yè)場景的作物表型識別平臺，該平臺包括室內(nèi)軌道式作物表型平臺、田間軌道式作物表型平臺、田間移動機器人表型平臺、苗期機器人表型平臺等，可以實現(xiàn)搭載可見光、熱紅外、高光譜等成像單元，從頂部獲取盆栽作物冠層表型數(shù)據(jù)。

另外，在表型性狀提取方法研究上，團隊創(chuàng)新了玉米植株表型提取、田間稻穗分割、水稻激光點云數(shù)據(jù)處理、番茄3D表型檢測等產(chǎn)品及技術(shù)。

截至目前，啟醒科技團隊已經(jīng)形成了幾十種表情檢測的數(shù)據(jù)庫平臺。并且依托表情監(jiān)測平臺，深度理解了農(nóng)業(yè)設(shè)施和大田作業(yè)兩個場景的智能化的應(yīng)用需求。

基于此，團隊提出了以育種機器人為切入點來發(fā)展農(nóng)業(yè)機器人的相關(guān)的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)，建立田間、設(shè)施環(huán)境機器人表型檢測體系；兼顧園藝、林草、動物育種需求，打造國內(nèi)表型檢測機器人品牌；同時輻射農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機器人及農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，形成未來農(nóng)業(yè)發(fā)展重要支撐力量。其中，相關(guān)業(yè)務(wù)會包括作物/園藝/林草育種及生產(chǎn)、動物育種及生產(chǎn)、機器人相關(guān)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)等重大產(chǎn)品及技術(shù)研發(fā)。

啟醒科技在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是依托成熟的智能感知分析技術(shù)、智能作業(yè)機器人/裝備、智能管控平臺軟硬件產(chǎn)品等技術(shù)打造智慧農(nóng)業(yè)綜合解決方案。

第一個是智能感知分析技術(shù)。基于智慧物聯(lián)網(wǎng)表型識別系統(tǒng)創(chuàng)新出了動物身份識別、植物表情識別等實現(xiàn)表型識別、CT掃描、作物長勢監(jiān)測、智慧物聯(lián)等功能。目前，團隊在玉米、水稻、番茄等幾十種作物中完成了一定的積累。

第二個智能作業(yè)機器人/裝備。在智能感知分析技術(shù)基礎(chǔ)之上，團隊開發(fā)了設(shè)施作業(yè)機器人以及大田作業(yè)機器人，并拓展至采摘機器人的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了大田/設(shè)施機器人綜合管控平臺。

第三個是智能管控平臺軟硬件產(chǎn)品。以智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)為核心的系統(tǒng)包含可視化管理 、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測、多系統(tǒng)接入、溯源管理等功能。通過人工智能及機器人技術(shù)服務(wù)中國未來農(nóng)業(yè)場景，打造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用閉環(huán)系統(tǒng)，這是啟醒科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展愿景。

截至目前，啟醒科技已經(jīng)完成了設(shè)施表型、設(shè)施噴施、設(shè)施搬運、大田表型、大田噴藥、大田采摘等方面的系統(tǒng)柔性機器人的解決方案以及實現(xiàn)了從標(biāo)準(zhǔn)組件、定制組件等全感知系統(tǒng)解決方案。

在主題分享結(jié)束后，農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察創(chuàng)始人李劍與啟醒科技CEO宋博還圍繞創(chuàng)業(yè)復(fù)盤、行業(yè)趨勢等話題進行深度探討。宋博表示，創(chuàng)業(yè)需要在熟悉的賽道上深耕，同時還需要緊跟國家大政策積極創(chuàng)新，才能真正實現(xiàn)順勢而為。

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