在社会的不断发展中，人类日渐摆脱繁重的体力劳动，转而由机器乃至机器人承担，农业亦是如此。在保障粮食安全、抢占全球农业制高点、实现农业可持续发展等方面，农业机器人都有不可替代的作用。

近日，工信部等17部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》（以下简称《方案》），提出到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。业内人士表示，随着人口总量下滑、老龄化加速以及各类要素成本不断上涨，以机器人为代表的智能制造将成为国内制造业高质量发展的必由之路。展望2023年，以《方案》出台为契机，机器人产业将与更多行业深度融合，在消费及投资复苏背景下，国内机器人产业整体将迎来新一轮高速增长。

机器人产业迎来跨越发展窗口期

当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、5G、新能源、新材料等与机器人技术深度融合，机器人产业正在迎来升级换代、跨越发展的窗口期。

党的二十大报告提出了加快建设农业强国，到2035年基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化等方针。在农业现代化历程中，高新科技的运用正在不断深入和加快，农业生产中的智能需求不断增强，数据显示，我国每年需要的农业传感器数量大约为3000万个，其中采购进口数量约1800万个。农业智能技术、设备的创新与研发需求巨大。

《方案》提出，遴选有一定基础、应用覆盖面广、辐射带动作用强的重点领域推进工作。从目前机器人行业发展情况来看，制造业、农业、物流、特殊环境等细分场景已经积累起了相当规模和深度的机器人应用，有效实现了替代人工并提高工作效率。其中，农业方面，将重点推进研制耕整地、育种育苗、播种、灌溉、植保、采摘收获、分选、巡检、挤奶等作业机器人，以及畜禽水产养殖的喂料、清污、消毒、疫病防治、环境控制、畜产品采集等机器人产品。开发专用操控系统、自主智能移动平台及作业部件，推动机器人与农田、农艺、品种相适应，实现信息在线感知、精细生产管控、无人自主作业、高效运维管理。打造丘陵山区、大田、设施园艺、畜牧水产、贮运加工等农业机器人应用场景。加快农林牧渔业基础设施和生产装备智能化改造，推动机器人与农业种植、养殖、林业、渔业生产深度融合，支撑智慧农业发展。

通过5G、图像识别技术和大数据系统，采摘机器人可以“秒算”出农作物果实与机器人间的距离，并把有关指令传达至机器人手臂，实现快速采摘；除草机器人不但能准确分辨出草和农作物，也能指挥除草刀具，精准除去杂草，就像长了眼睛一样；一台除草机器人充电1小时可以工作8小时，大型机器人一天除草可达500亩左右……“这就是农业机器人的优势：快、准、不知疲倦。”上海点甜农业专业合作社理事长王金悦说，通过农业的数字化转型，改变了过去仅靠人力的劳作方式和传统农场的生产结构，可以弥补行业中人口老龄化带来的从业人员缺失问题，把中国人的“饭碗”牢牢地端在自己手中。

中国科学院院士、中国科学院自动化研究所研究员乔红表示，我国农业呈现人口多、耕地面积较多、作物种类多，但劳动力少、人均耕地少的特点，打通农业人工智能和机器人的接口，有望实现更好的自主、高效、精准和低成本的中国特色农业应用和发展。

中国机械工业联合会秘书长、中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚表示，未来随着政府和行业资源的整合加速，供需对接的方式将越来越多样，比如有针对性地进行细分行业的产业对接，建设“机器人+”应用体验和试验验证中心，开展资源共享、信息互通、优势互补的供需对接活动。在成熟应用领域遴选一批应用成效突出、具有较强影响力的标杆企业和典型场景，加快推进应用的深度与广度，促进供给侧实现高质量创新。

智慧农业的发展，少不了机器人

智慧农业是新一代信息技术与农业决策、生产、流通交易等深度融合的新型农业生产模式与综合解决方案，是数据科学、农业与商业知识、智能终端相互结合的有机整体。其中，面对日益增长的农产品需求与农业资源、乡村劳动力减少的矛盾，农业机器人技术在数十年技术和产业探索的基础上正在迎来新的发展阶段。复杂农业环境下的导航、机器人-作物的无损互作、农艺-机器人融合对实现农业机器人革命性突破具有突出的科学意义和实际价值，机器人-作物交互仿真、多功能田间管理将成为农业机器人技术发展的新趋势。

农场内，旋耕机器人、播种机器人、植保机器人、除草机器人、喷洒机器人、采摘机器人等整齐排列的机器人近30个，涵盖了从整地到收获的各个生产环节。例如，通过5G、图像识别技术和大数据系统，采摘机器人可以“秒算”出农作物果实与机器人间的距离，并把有关指令传达至机器人手臂，实现快速采摘；除草机器人不但能准确分辨出草和农作物，也能指挥除草刀具，精准除去杂草，就像长了眼睛一样；一台除草机器人充电1小时可以工作8小时，大型机器人一天除草可达500亩左右……“这就是农业机器人的优势：快、准、不知疲倦。”王金悦介绍道。

通过农业的数字化转型，改变了过去仅靠人力的劳作方式和传统农场的生产结构，可以弥补行业中人口老龄化带来的从业人员缺失问题，让中国人的“饭碗”牢牢地端在自己手中。

农业机器人通过数字孪生技术与农业的深度融合实现真正的交互作业，为农业数字化转型升级提供新动能。数字孪生(digital twin) 以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的能力。农业数字孪生系统基于农业生产系统所产生的数据流，通过实时态势感知、超实时虚拟推演和全程交互反馈，有效实现对作物生产系统的智慧管控。

随着5G通信技术的发展，在智能决策开始从线下转为线上，从离线转为实时的背景下，中国科学院自动化所提出了面向作物生产系统的平行农业智能技术，即构建一个与实际农业系统相对应的虚拟农业系统，通过虚拟农业系统对未来情景的推演和学习为实际农业系统的优化管控提供支持，大数据支撑的多功能农业机器人已经成为智慧农业的重要组成部分。如2018年创立的美国加州Verdant Robotics农业机器人公司，创始人称其机器人系统为“机器人即服务”，该模式结合了计算机视觉、GPS导航、人工智能以及土壤和植物科学为客户的作物提供田间服务。

可以展望，未来农业机械“一机多用”将是一条不容忽视的新路径，推进智慧农业发展，既需要权衡由于数字化发展阶段不同带来的特殊性，又需要在广泛吸收服务业、制造业成功经验的基础上确定可行的发展路径，同时了解各项信息技术的实际效用、应用场景和局限性，明确新一代信息技术只有形成稳定的闭环，才能实现农业生产的提质增效，从而切实有效加速推动农业生产向数字化、网络化、智能化方向迈进。

农业“机器人+”应用发展方向清晰

《方案》的出台，为我国机器人产业的发展指明了方向。中国电子信息产业发展研究院产业政策研究所智能装备研究室主任黎文娟认为，《方案》以产品创新和场景推广为着力点，引导自主品牌机器人把握战略机遇，聚焦十大应用重点领域，以应用为牵引推动我国机器人产业高质量发展。

针对增强“机器人+”应用基础支撑能力，《方案》提出了五大举措：一是构建机器人产用协同创新体系，二是建设“机器人+”应用体验和试验验证中心，三是加快机器人应用标准研制与推广，四是开展行业和区域“机器人+”应用创新实践，五是搭建“机器人+”应用供需对接平台。

近年来，我国农业机器人发展不断提速。根据联合国粮食及农业组织去年11月份发布的《2022年粮食及农业状况》报告，从21世纪起，人工智能机器人逐步运用到农业领域。农业自动化涵盖的范围十分宽泛，近年来也迎来一些新进展，如精准农业和小规模设备的采用等，在推动农业粮食体系转型、提高食品生产效率和加强环境可持续发展方面发挥了重要作用。

随着数字化发展的加快，尤其是各行各业加快数字化转型，农业机器人已成为各大农企发展智能制造的核心装备，农业机器人密度快速提升。有机构预测，到2026年，农业机器人行业市场规模将达到10.44亿元。另外，在2021年年底发布的《“十四五”机器人产业发展规划》就已明确，要加快农业人工智能研发应用，重点研制果园除草、精准植保、采摘收获、畜禽喂料、淤泥清理等农业机器人。

此次发布的《方案》，更加清晰地为我国农业“机器人+”下阶段应用发展指明了方向。业内人士表示，《方案》的发布，开启了一个全新的“机器人+”时代。在这个时代，机器人的技术创新水平快速提升，应用场景日渐丰富，帮助更多企业提质增效，帮助更多行业转型升级，帮助人们实现美好生活。