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，已導致對農業機械在精準農業中應用的研究和投資增加。操作、指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 年裡，機器人對於提高工業生產和商品的生產力以及降低成本至關重要。在過去的 20 年裡，農業也出現了類似的趨勢，基於 GPS 和視覺的自動引導拖拉機和收割機已經上市。農民最近開始測試自動化或改進諸如修剪、疏伐和收穫，以及割草、噴灑和雜草控制等過程的自主系統。
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 12%。 同時，新型消費服務機器人的銷售額增長了 16%，達到 44 億美元。 國際機器人聯合會的《2021 年世界機器人——服務機器人》報告（IFR）中說明了這一點。
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，一種用於採摘甜椒的機器人系統會遇到許多困難。 在包括灰塵、光照強度變化、溫度變化和風引起的運動等困難環境下，視覺系統必須定位並評估辣椒的成熟度。 但採摘辣椒需要的遠不止先進的視覺技術。 要小心地抓住並放置辣椒，機器人手臂必須在具有相似數量危害的環境中移動。 與在組裝線上拾取和放置金屬零件相比，此過程非常不同。 農業機器人手臂需要足夠精確，以避免在採摘時損壞辣椒，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因素
由於人們對農業的興趣日益減弱以及老年農民的數量不斷增加，近年來農業勞動力有所減少。 由於農場勞動力的持續下降，農民面臨著保持生產的壓力，以應對對新鮮農產品不斷增長的需求。 此外，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實現農場的現代化。 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、預測預報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農業實踐並解決將使農民受益的特定問題（例如，節省時間、勞動力、金錢和產品）。 在世界各地，無數的研究人員、工程師和新創公司正在努力推進當前技術，並為更多的農業用途創造全新的、尖端的機器人。
作者： Divyansh Tiwari