“我們這個(gè)摘草莓的機(jī)械臂又進(jìn)化了，第一代是夾剪，現(xiàn)在的‘手’像個(gè)軟乎乎的?？?，輕輕一拖一擰，摘下來(lái)的草莓干干凈凈，直接就能裝箱賣(mài)！”4月28日，在江蘇大學(xué)舉行的2026年耒耜國(guó)際會(huì)議會(huì)場(chǎng)外，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)汪小旵教授團(tuán)隊(duì)的博士生王得志，向同行展示他們的第二代草莓采摘機(jī)器人。
產(chǎn)學(xué)研各方協(xié)同下，農(nóng)業(yè)機(jī)器人正加速“進(jìn)化”。與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人要走入尋常農(nóng)戶(hù)家還存在“梗阻”。記者在這場(chǎng)大會(huì)內(nèi)外采訪(fǎng)了相關(guān)人士。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人，正越用越“聰明”
“農(nóng)業(yè)機(jī)器人的核心價(jià)值，就是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人工干不了、干不好、干不快、不愿干的迫切問(wèn)題，尤其在高價(jià)值果蔬領(lǐng)域，只有為用戶(hù)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的收益，技術(shù)投入才具備產(chǎn)業(yè)化意義。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)機(jī)化所智能農(nóng)機(jī)裝備中心副主任夏先飛說(shuō)。
我國(guó)是全球獼猴桃第一大種植國(guó)，種植面積超300萬(wàn)畝，占全球總量六成以上。但獼猴桃多懸掛生長(zhǎng)，各地棚架高度不一，江西、四川、陜西、江蘇等產(chǎn)區(qū)作業(yè)高度差異明顯，傳統(tǒng)機(jī)械難以適配。
針對(duì)這一痛點(diǎn)，金色大田科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“金色大田”）研發(fā)出160型、180型兩款采摘機(jī)器人，分別適配1.45—1.7米、1.6—1.9米采摘高度，適應(yīng)彈性達(dá)50公分，可滿(mǎn)足不同產(chǎn)區(qū)作業(yè)需求。
“采摘機(jī)器人要越采越聰明，就離不開(kāi)向‘高度可用’的方向邁進(jìn)，過(guò)程中諸多問(wèn)題需要解決?！苯鹕筇锟偛脜强算懻f(shuō)，獼猴桃果實(shí)與葉片形態(tài)、顏色相近，機(jī)器識(shí)別難度大。為實(shí)現(xiàn)“高度可用”，企業(yè)將采收果實(shí)的目標(biāo)拆解為識(shí)別率、觸達(dá)率、采進(jìn)率、破損率、作業(yè)效率五大維度，逐一精進(jìn)技術(shù)。最終，獼猴桃采收機(jī)器人的目標(biāo)識(shí)別率提升到97.5%，高于行業(yè)普遍標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)多關(guān)節(jié)柔性?shī)A爪仿生采摘、柔性導(dǎo)管緩沖輸送，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)近乎零破損，優(yōu)于行業(yè)2%以?xún)?nèi)的通用要求。
辣椒采摘，是農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的高難度場(chǎng)景?！爸萍s機(jī)器人性能的核心不在‘夾不住、剪不斷’，而在看不清、進(jìn)不去、空間不穩(wěn)。”湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)講師劉天宇坦言，大量辣椒生長(zhǎng)在枝葉內(nèi)部，肉眼難辨、機(jī)械難入，長(zhǎng)期困擾著國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)。
早期的辣椒采摘機(jī)器人，多采用“識(shí)別—定位—執(zhí)行”線(xiàn)性工作模式，劉天宇所在團(tuán)隊(duì)的早期樣機(jī)也沿用這一路徑，雖能實(shí)現(xiàn)基本功能，但在實(shí)測(cè)中卻暴露出種種問(wèn)題，如遮擋導(dǎo)致無(wú)法檢測(cè)識(shí)別到目標(biāo)，目標(biāo)果實(shí)坐標(biāo)漂移，采摘中碰撞遮擋物造成干擾使得摘果失敗等。
為此，團(tuán)隊(duì)借鑒斯坦福大學(xué)通用操作接口理念，結(jié)合農(nóng)業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行本土化創(chuàng)新，提出雙臂協(xié)同仿生采摘方案：左臂為牽枝解放爪，集成視覺(jué)、觸覺(jué)、六維姿態(tài)等多模態(tài)感知，負(fù)責(zé)撥開(kāi)枝葉、清理障礙、構(gòu)建安全作業(yè)空間；右臂采用剪夾一體式執(zhí)行器，專(zhuān)門(mén)用于對(duì)位、剪切、夾持與回收。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)新增可動(dòng)視覺(jué)機(jī)構(gòu)，模擬人類(lèi)轉(zhuǎn)頭觀(guān)察動(dòng)作，進(jìn)一步消除觀(guān)測(cè)盲區(qū)。
“雙臂協(xié)同辣椒采摘機(jī)器人”模擬了“左手撥開(kāi)、右手采摘”的人類(lèi)作業(yè)習(xí)慣，有效突破了傳統(tǒng)單機(jī)采摘瓶頸。目前，團(tuán)隊(duì)已完成雙臂機(jī)器人平臺(tái)部署與樣機(jī)演示，為下一步田間實(shí)測(cè)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打下關(guān)鍵基礎(chǔ)。
攻堅(jiān)技術(shù)，杜絕“一臺(tái)機(jī)器多人伺候”
當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人正迎來(lái)三大發(fā)展機(jī)遇：勞動(dòng)力短缺與提質(zhì)增效需求日益迫切；傳感器、視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)日趨成熟且成本持續(xù)下降；加之我國(guó)作物品類(lèi)最全、應(yīng)用場(chǎng)景最豐富，為機(jī)器人研發(fā)提供了世界級(jí)“試驗(yàn)田”。
“未來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人將逐步實(shí)現(xiàn)代勞作、代操控、代管控三大功能，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心力量。”中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司科技發(fā)展部副部長(zhǎng)吳海華說(shuō)。
我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人正從科研示范穩(wěn)步走向生產(chǎn)實(shí)戰(zhàn)，一批企業(yè)率先實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破。
在江蘇，南京集萃智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心今年獲批農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，專(zhuān)注番茄采收機(jī)器人研發(fā)，技術(shù)水平居行業(yè)前列；蘇州蘇農(nóng)聚焦產(chǎn)品化，樣機(jī)已落地應(yīng)用并持續(xù)迭代，穩(wěn)步推進(jìn)市場(chǎng)化。
放眼全國(guó)，北京金色大田的獼猴桃采摘機(jī)器人將于今年投放生產(chǎn)端，上海一坤、河南牧原集團(tuán)等企業(yè)也在相關(guān)領(lǐng)域持續(xù)布局，推動(dòng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合。
值得關(guān)注的是，以藍(lán)天科技為代表的植保無(wú)人農(nóng)機(jī)、自動(dòng)駕駛裝備已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；鲐洠a(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)歐美，成為廣義農(nóng)業(yè)機(jī)器人中成熟度最高、應(yīng)用最廣的品類(lèi)。不過(guò)，國(guó)家數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備（人工智能和農(nóng)業(yè)機(jī)器人）創(chuàng)新分中心首席專(zhuān)家劉繼展坦言，依賴(lài)視覺(jué)與機(jī)械臂的具身智能采收機(jī)器人技術(shù)難度更高，目前仍以小范圍試用、機(jī)型迭代為主，正處于進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前的關(guān)鍵階段。
“農(nóng)業(yè)機(jī)器人要想走出實(shí)驗(yàn)室，關(guān)鍵得告別‘?dāng)[樣子’，實(shí)現(xiàn)‘真干活’?！眲⒗^展認(rèn)為，機(jī)器人首先要性能穩(wěn)定，不能出現(xiàn)“多人伺候一臺(tái)機(jī)器”的尷尬現(xiàn)象。吳海華也有相似見(jiàn)解，在他看來(lái)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)仍面臨多重挑戰(zhàn)：核心技術(shù)存在短板，感知、算法、控制器等關(guān)鍵環(huán)節(jié)有待突破；產(chǎn)品可用但不夠好用、耐用、適用，場(chǎng)景遷移與適配性不足；產(chǎn)業(yè)體系不健全，標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試、驗(yàn)證、推廣及商業(yè)模式尚不完善，專(zhuān)業(yè)企業(yè)數(shù)量偏少。
針對(duì)這些瓶頸，中國(guó)工程院院士趙春江指出，農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展需集中產(chǎn)學(xué)研各界力量，突破核心短板：發(fā)展多模態(tài)融合感知技術(shù)，打破單一傳感器局限，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜農(nóng)業(yè)環(huán)境的精準(zhǔn)理解；培育智能自主決策技術(shù)，采用“云端大腦+機(jī)器小腦”架構(gòu)，即便在網(wǎng)絡(luò)不佳的農(nóng)田也能自主作業(yè)，并實(shí)時(shí)調(diào)整作業(yè)方式；研究執(zhí)行與協(xié)同控制技術(shù)，通過(guò)柔性執(zhí)行器避免作物損傷，以多種導(dǎo)航方式保障定位精準(zhǔn)，用多機(jī)協(xié)同提升整體作業(yè)效率。
降本增效，讓農(nóng)戶(hù)用得起用得好
AI技術(shù)推動(dòng)下，農(nóng)業(yè)機(jī)器人已成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。美、日、歐盟、以色列等紛紛戰(zhàn)略布局，形成差異化優(yōu)勢(shì)：美俄側(cè)重大田、日本荷蘭精于設(shè)施、英國(guó)率先建立農(nóng)業(yè)機(jī)器人管理中心。
“我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展與世界基本同步，部分領(lǐng)域并跑，有望在特色果蔬、設(shè)施種養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)作物等方向?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)跑?！眳呛ＨA介紹，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)歷經(jīng)多年布局，“十四五”進(jìn)入集中攻關(guān)與快速落地期，采摘、巡檢、植保、播種、打頂?shù)葯C(jī)器人不斷涌現(xiàn)，部分應(yīng)用已走在國(guó)際前列。2024年中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人行業(yè)營(yíng)收為21.95億元，占全球市場(chǎng)份額9.24%，年均產(chǎn)能6萬(wàn)臺(tái)左右，預(yù)計(jì)2031年中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人行業(yè)投資規(guī)模將達(dá)96.82億元、國(guó)內(nèi)需求量達(dá)114.95萬(wàn)臺(tái)。
業(yè)界普遍認(rèn)為，農(nóng)業(yè)機(jī)器人走向普及，必須同時(shí)滿(mǎn)足高效率、高穩(wěn)定性、低破損、易操作四大條件，才能真正讓農(nóng)戶(hù)用得放心。
“產(chǎn)業(yè)最關(guān)心的就是效率，不論農(nóng)戶(hù)還是種養(yǎng)企業(yè)，心里都有本賬?！毕南蕊w表示，當(dāng)前采摘機(jī)器人普遍存在作業(yè)速度偏慢的問(wèn)題，這是市場(chǎng)化落地的主要瓶頸。田間不看概念而看實(shí)效，農(nóng)戶(hù)關(guān)心的是一臺(tái)機(jī)器一小時(shí)、一天能采多少，能否降本增效、替代人工。
著眼于提高采收效率，夏先飛團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)蘆筍高速采收機(jī)器人，平均每根蘆筍采摘只需5秒，比傳統(tǒng)人力短1—2秒，且不會(huì)伴隨疲勞出現(xiàn)效率下滑等問(wèn)題。但是，夏先飛也告訴記者，每臺(tái)設(shè)備研發(fā)成本高達(dá)50萬(wàn)元左右?！拔磥?lái)幾年進(jìn)入量產(chǎn)，我們希望將單臺(tái)成本壓至20萬(wàn)元以?xún)?nèi)?！?/p>
“目前，我們1臺(tái)獼猴桃采摘機(jī)器人已能替代6名工人，配合專(zhuān)用低底盤(pán)運(yùn)輸機(jī)器人，全程只需要1人轉(zhuǎn)運(yùn)果箱?！眳强算懻f(shuō)。但他也坦言，國(guó)內(nèi)智能鮮果采摘仍處于萌芽階段，尚未形成規(guī)模化商用。金色大田將于5月中旬完成量產(chǎn)樣機(jī)組裝，5月底啟動(dòng)小批量試產(chǎn)，產(chǎn)品優(yōu)先投放四川、陜西兩大主產(chǎn)區(qū)，6—7月集中示范推廣；江蘇區(qū)域?qū)⒙?lián)合農(nóng)機(jī)推廣部門(mén)，面向種植大戶(hù)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)演示推廣。該機(jī)器人初期定價(jià)約35萬(wàn)元/臺(tái)，產(chǎn)能提升后成本將進(jìn)一步下降。此外，農(nóng)戶(hù)購(gòu)買(mǎi)機(jī)器人后續(xù)還有望享受?chē)?guó)家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼。
“過(guò)去農(nóng)業(yè)機(jī)器人多賣(mài)給科研院所做示范，現(xiàn)在真正面向農(nóng)戶(hù)、服務(wù)生產(chǎn)?！?劉繼展表示，以金色大田獼猴桃采摘機(jī)器人為代表，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人不再局限于單點(diǎn)示范，而是面向全國(guó)多省市的種植產(chǎn)區(qū)開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用，“真正有望從實(shí)驗(yàn)室走向農(nóng)戶(hù)家”。
“未來(lái)5—10年將是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金期，隨著技術(shù)成熟、成本下降與場(chǎng)景不斷豐富，智能農(nóng)機(jī)裝備將全面助力我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效?！毕南蕊w如此判斷。
文章來(lái)源：2026年4月29日 新華日?qǐng)?bào) 15版
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