農業效率與創新：探索農業機器人的世界
概述
在機械設計和任務執行中使用機器人應用，促使人們增加對在精準農業中應用農業機械的研究和投資。操作、引導和控制自主機器執行農業任務被稱為精準自主農業。這激發了人們對農業機器人的興趣。預計在不久的將來，自動駕駛車輛將在精準農業的所有應用中發揮核心作用。
自動化和機器人技術具有巨大的潛力，可以幫助社會滿足其在 2050 年的農業生產需求。在過去的 60 年中，機器人對於提高工業生產和商品的生產力並降低成本至關重要。在過去的 20 年中，農業也出現了類似的趨勢，基於 GPS 和視覺的自動導航拖拉機和收割機已經上市。農民最近開始測試自動化系統，這些系統可以自動化或改進修剪、疏伐和收穫等流程，以及割草、噴灑和雜草控制。
2020 年，全球專業服務機器人市場創造了 67 億美元的收入（抽樣方法），比上一年增長了 12%。與此同時，新型消費服務機器人的銷量增長了 16%，達到 44 億美元。這是國際機器人聯合會的《2021 年世界機器人——服務機器人》報告（IFR）中所述。
農業機器人的應用
不過，這些應用程式的自動化可能具有挑戰性。例如，一種旨在採摘甜椒的機器人系統會遇到許多困難。在惡劣的環境下，包括灰塵、不同的光強度、溫度變化以及風引起的運動，視覺系統必須定位並評估辣椒的成熟度。但是，採摘辣椒仍然需要比尖端視覺技術更多的東西。為了小心地抓住和放置辣椒，機器手臂必須在具有相似數量危害的環境中移動。與在裝配線上拾取和放置金屬零件相比，此過程非常不同。農業機器手臂需要足夠精確，以避免在採摘辣椒時損壞辣椒，並且需要足夠靈活，才能在動態環境中操作。
市場驅動因素和農業機器人限制
由於人們對農業的興趣日益減退以及老年農民數量不斷增加，近年來農業勞動力有所減少。由於農業勞動力人口持續下降，農民面臨著保持生產以應對對新鮮農產品日益增長的需求的壓力。此外，勞動就業人數減少的趨勢導致勞動工資上漲。
由於勞動力短缺，利益相關者正在考慮如何使農場現代化。例如，根據美國農業局聯合會 (AFBF) 的一份報告，目前美國有 56% 的農場正在使用農業科技，其中一半以上的人表示存在勞動力短缺問題。無線感測器、機器人技術、預測模型和資料分析是一些尖端的農業科技應用。因此，工資上漲和勞動力短缺正在推動市場擴張。
結論
各種農業機器人正在加強耕作實踐，並解決將使農民受益的特定問題（例如，節省時間、勞力、金錢和產品）。在世界各地，無數的研究人員、工程師和新創企業正在努力推進當前技術，並為更多的農業用途創建全新的尖端機器人。
作者：Divyansh Tiwari