从采摘水果到拔除杂草，机器人在精准农业领域大显身手。农民一直是勤奋的数据收集者，他们知道每英亩土地的大概产量，或者每头奶牛大概可以产多少奶。然而，随着当今世界先进数据收集设备的出现，农业生产数据的收集比以往任何时候都更加容易、快捷和全面。现代农业，尤其是精准农业领域，正处于一场高科技革命之中。农民可以使用与其他行业相结合的“大数据”工具。例如，无人机在飞越农田时，可以通过与卫星的实时通信收集农田的各种数据。物联网时代的到来，也意味着我们生活中的一切都可以连接WiFi，农业生产同样如此。例如，连接到无线网络的湿度传感器可以帮助农民节约用水，只灌溉需要浇水而不是洪水泛滥的土地部分。牛身上佩戴的徽章可以连接到GPS，甚至可以连接到跑步机或运动跟踪等设备，以远程跟踪牛的生命体征。大多数机器人都可以通过编程让它们拥有独立学习的能力。比如，可以训练施肥设备具备“观察”农田实际情况的能力，只喷洒需要施肥的农作物，从而为农民节省更多的材料和金钱。未来农业的美好前景越来越令人向往。穿着牛仔工作服、嘴里叼着稻草的美国农民形象已经过时了。机器人技术是现代农业发展的重要领域，在将精准农业技术引入广阔农田方面发挥了重要作用。当今的农业生产面临着劳动力老龄化、廉价劳动力短缺、环境危害和气候变化等诸多挑战。但是，未来农业生产中的每一个问题，都会有机器人或者机器人设备来解决，就会涌现出一大批技术先进的现代农民。在这场蓬勃发展的农业革命中，将会有许多令人兴奋和令人敬畏的机器人装置。下面介绍的五种不同类型的机器人只是其中的一小部分，有的正在研发中，有的已经在田间地头孜孜不倦地工作。采摘机器人传统观点认为，机器人笨重笨拙，动作不灵活，无法轻柔地采摘草莓。然而，现代机器人的能力已经超出了我们的想象。来自比利时Octinion公司的Rubion机器人可以轻松高效地代替人工采摘草莓。草莓在整个生长季节不断成熟并结果，但目前没有足够的人在每株植物上连续采摘连续成熟的草莓。通常情况下，农民会雇佣工人在田间采摘一次草莓，在此之前或之后，草莓会在成熟后留在田里腐烂。北卡罗来纳州罗利市的PrecisionHawkAgriculture承诺，“凭借其类似鹰的视觉和先进的传感器，一架无人机可以在不到一天的时间内收集500至1,000英亩农田的数据。”因此，一款可以连续采摘浆果的机器人对农民来说非常有吸引力。Rubion机器人配备了一个特殊的视觉系统，可以检测成熟的水果并用柔软的3D打印手臂将其摘下。Oc-tinion已将该机器人商业化，目前正在英国和荷兰的温室中使用。但此类机器人目前面临的挑战之一是适应传统农场的室外环境。对于农民来说，一个没有杂草的世界是他们的梦想。20世纪以前，农民通常用机械设备耕地除草，但耕地过程会向空气中释放二氧化碳，加剧水土流失，需要更多的肥料来滋养土地。不扰动土壤的免耕农业近来越来越流行，但这意味着除草剂的使用正在猛增。随着除草剂使用量的增加，越来越多的杂草会对除草剂产生抗药性。在即将到来的农业革命中不断出现的许多机器人装置令人兴奋和敬畏。现在有了一个很好的解决方案，那就是FarmWise研发的大型除草机器人。这款农业机器人的外形更像是一台冰磨机。加州的一个研究团队使用了数百万张图像来训练机器人区分农作物和杂草，并训练它们精确定位每株植物，这样它们在清除正常生长的杂草时就不会干扰农作物。可以说，FarmWise除草机器人的研发过程结合了机器学习、机器人和机械工程等多个领域的专业知识。野外巡逻机器人小型机器人通常负责处理各种地形问题，从在家里铺地毯到在室外照料草坪。如今，这样的机器人也出现在农田里。TerraSense的TerraSen-tia流动机器人由EarthSense开发，大小与除草机器人差不多，但它使用并改进了NASA月球和火星探测器的机器学习和可视化编程技术。TerraSentia巡逻机器人是由伊利诺伊大学香槟分校在美国能源部高级研究项目部的支持下开发的。根据EarthSense网站，TerraSentia与其他机载技术系统相结合，以“收集植物健康、生理学和应激反应特性等方面的数据”。据该网站称，该机器人的设计者希望尽快对机器人进行编程，以检查田地，包括测量植物幼苗健康状况、玉米穗高、大豆荚结果、植物生物量，以及检测和识别植物病害。、非生物胁迫等。到目前为止，此类机器人已在玉米、大豆、小麦、高粱和蔬菜作物以及葡萄园和其他果园中得到应用。在“颠覆性技术”改变农业领域，无人机技术的意义堪比1918年发明的“滑铁卢男孩”拖拉机。在农业发展史上，牛拉犁替代人力是一次伟大的变革。进步。拖拉机将农业从过去的牛拉犁中解放出来。如今，无人机与先进的机器人技术相结合，已经发生了根本性的变化。面对农业生产。无人机自20世纪80年代初开始投入商业使用，在农业生产中的应用也不是什么新鲜事。多年来，无人机一直被用来对田野进行航拍。如今，农业正迅速成为开发无人机新应用的前沿领域，无人机目前用于3D成像、测绘和作物监测。Octinion的采果机器人在温室内巡视一排排草莓，采摘成熟的果实。Cor-tevaAgriscience在美国特拉华州威尔明顿的无人机部署项目已派遣无人机舰队穿越广阔的田野，为诊断和解决农艺、病虫害问题提供即时建议。北卡罗来纳州罗利市PrecisionHawk的技术人员指出，步行穿过一片田地以采集一英亩的农作物样本需要11个小时。凭借其鹰一般的视觉系统和先进的传感器在空中飞行时，无人机可以在不到一天的时间内收集500至1,000英亩的农田数据。农业无人机的吸引力在于它们有可能获得有关某个地区的精确数据，甚至可以精确到一种作物。根据麻省理工学院预测的未来发展前景，无人机还将用于土壤分析、种植、作物喷洒、灌溉和作物健康分析。农业外骨骼机器人根据美国农业部2012年农业普查，美国农民的平均年龄目前为50-58岁。劳动力老龄化是一个主要问题，尤其是在中小型农场。农业劳动力后继乏力是影响美国农业发展的一大问题。科学家们正在研究如何解决这个问题，他们的解决方案之一是为这些日渐衰落和衰老的前农业超级英雄设计可穿戴的外骨骼机器人（或“超级套装”）。用于辅助举重的机器人外骨骼装置弗吉尼亚理工大学的一个工程师团队正在研究一种轻便且易于使用的外骨骼套装，以减轻农民在压力下工作时的膝盖和背部。该大学的另一个团队正在开发一种可以帮助患有关节炎的农民的机械手套。该团队的研究人员希望50岁以上的农民能够使用这项技术，这样他们就可以在60多岁时退休，而不会患上许多与年龄有关的疾病。进入21世纪后，新型多功能农业机器人开始得到广泛应用，智能机器人将越来越多地在广阔的田间代替人力完成各种农业任务。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式，提高了劳动力，促进了现代农业的发展。
