2021年農(nóng)業(yè)機器人全球銷量將達1.4萬臺,我國需突破3瓶頸
2021年農(nóng)業(yè)機器人全球銷量將達1.4萬臺,我國需突破3瓶頸
資料圖
由機器人技術(shù)帶動的農(nóng)業(yè)升級,正在為農(nóng)民生活改善打開新空間。當前,農(nóng)業(yè)機器人正呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢,市場空間想象力十足。預(yù)計到2021年,全球農(nóng)業(yè)機器人的銷售量將超過1.4萬臺,銷售額將超過20億美元。雖然市場前景一片光明,但產(chǎn)業(yè)落地卻不能一蹴而就。
同工業(yè)機器人或者其他領(lǐng)域機器人相比,農(nóng)業(yè)機器人工作環(huán)境多變,以非結(jié)構(gòu)環(huán)境為主,工作任務(wù)具有極大的挑戰(zhàn)性。因此,一般而言,農(nóng)業(yè)機器人對智能化程度的要求要遠高于其他領(lǐng)域機器人。
科技部在《服務(wù)機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》就明確提出把服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)培育成我國未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。按照銷量年均12%增長,售價14萬美元一臺計算,至2021年,全球農(nóng)業(yè)機器人的銷售量將超過1.4萬臺,銷售額將超過20億美元。
科研領(lǐng)域不斷拓展 我國農(nóng)業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)前景可期
農(nóng)業(yè)機器人將信息技術(shù)進行綜合集成,集感知、傳輸、控制、作業(yè)為一體,將農(nóng)業(yè)的標準化、規(guī)范化大大向前推進了一步。不僅節(jié)省了人力成本,也提高了品質(zhì)控制能力,增強了自然風險抗擊能力。并通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)將農(nóng)作物與物聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。
與國外相比,我國農(nóng)業(yè)機器人研究與開發(fā)方面尚處于起步階段。我國農(nóng)業(yè)機器人起步較晚,20世紀90年代中期,國內(nèi)才開始了農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)的研發(fā)。目前我國已開發(fā)出的農(nóng)業(yè)機器人有:耕耘機器人、除草機器人、施肥機器人、噴藥機器人、蔬菜嫁接機器人、收割機器人、采摘機器人等。
中國農(nóng)業(yè)大學為中國大陸農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)早期研發(fā)單位之一,其研制的摘黃瓜機器人利用多傳感器融合技術(shù)已成功進行了試驗性嫁接生產(chǎn),解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長不一致性等難題,可用于黃瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動化嫁接技術(shù)。隨后北京農(nóng)林科學院、南京農(nóng)業(yè)大學、東北林業(yè)大學等其他高校和科研院所也相繼開展了相關(guān)研究,并且隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)范圍亦在逐步擴大。
智慧農(nóng)業(yè)時代將至 應(yīng)用普及三大瓶頸待突破
隨著工業(yè)機器人的高速發(fā)展與廣泛應(yīng)用,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機器人也發(fā)展很快,21世紀將是農(nóng)業(yè)機器人與智慧農(nóng)業(yè)的時代。我國農(nóng)業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)前景雖好,但發(fā)展與普及的道路并不平坦,據(jù)業(yè)界分析,我國農(nóng)業(yè)機器人的普及道路上還存在諸多瓶頸。
瓶頸一:農(nóng)業(yè)機器人自身智能系統(tǒng)不夠完善。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點要求農(nóng)業(yè)機器人具有相當?shù)闹悄芎腿嵝陨a(chǎn)能力以適應(yīng)復雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境,例如辨識和避障能力等。
當下,研究專家們紛紛將研究重心從機械部分轉(zhuǎn)向機器視覺、人工智能方面,力圖解決農(nóng)業(yè)機器人的智能問題。但總的來講,農(nóng)業(yè)機器人的智能系統(tǒng)發(fā)展還不夠完善,農(nóng)業(yè)機器人的智能程度還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,很多任務(wù)無法由農(nóng)業(yè)機器人單獨完成。
瓶頸二:生產(chǎn)成本過高。目前研制出來的農(nóng)業(yè)機器人大都只針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)某一環(huán)節(jié)的某一項作業(yè)而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特征之一是季節(jié)性強,造成了農(nóng)業(yè)機器人的使用效率低,間接地增加了農(nóng)業(yè)機器人的成本。其性價比不能滿足市場的需要,成為制約農(nóng)業(yè)機器人商業(yè)化和進一步研究應(yīng)用的瓶頸問題。
瓶頸三:柔性生產(chǎn)與智能擴展能力有待提高。由于當前工業(yè)機器人局限于“專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu),而這種封閉式結(jié)構(gòu)限制了農(nóng)業(yè)機器人柔性生產(chǎn)能力和智能的擴展。
獨立設(shè)計專用機電系統(tǒng)的實現(xiàn)方式同樣存在著擴展性、通用性差的問題,如果用采摘蘋果的機器人采摘西瓜,從末端執(zhí)行器、機械部分、控制部分到傳感部分都要更換,相當于重新設(shè)計一個新的機器人系統(tǒng)。
農(nóng)業(yè)機器人的問世,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的結(jié)果,是機器人技術(shù)和自動化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。農(nóng)業(yè)機器人的出現(xiàn)和應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動方式,促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和新技術(shù)的應(yīng)用中,農(nóng)業(yè)機器人作為新一代智能化的農(nóng)業(yè)機械必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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