中国工程院院士国家农业信息化工程技术研究中心主任中国人工智能学会副理事长国家新一代人工智能战略咨询委员会委员zhaocj@nercita.org.cn农业机器人现状与展望赵春江一、农业机器人产业需求背景二、典型农业机器人与关键技术三、农业机器人发展展望报告内容一、农业机器人产业需求背景NEACHA1.1农业生产中的主要人工作业环节·大田作物：耕地、播种、移栽、施肥、灌溉、、收获等。·果园或园艺作物：育苗、灌溉、等。·养殖：饲喂、、挤奶、清粪、等。社会原因-以草莓采摘为例当前草莓采摘高度依赖于人工，西方劳动力严重缺乏、不稳定且成本高昂。·挪威采摘工约：120元/时·英国采摘工约：80元/时季节性采摘工来源不稳定：·Covid19期间非常不稳定，严重影响生产西方劳动力缺乏：·严重依赖季节性工人·西欧主要来自东欧国家采摘人工成本高昂：传统大田垄式草莓采摘借助运输车人工采摘英国现代化高架草莓温室大棚高架草莓采摘工与运输车疫情导致季节工缺乏，挪威农场主夜不能寐h…倒世界人口变化1965-205010009.008.007.006sm03002.001.00根据联合国粮食及农业组织(FAO)的测算，到2050年，世界需要增加60%的食物生产来满足93亿的全球人口需求。这要求农民在相同的土地上更精确、高效地生产食物，并减少环境影响以实现可持续性。农业机器人等智慧农业技术能在恰当的时间和恰当的地点为每株植物提供恰当种类和数量的输入物，例如化肥、水和农药，不仅能提高农产品的产量和质量，还能改善水和化学品等资源的使用效率。YearDeuelopungcountris■0evelopodcoantries来源：联合国，20071.2农业生产效率急需提高来源：FAO,2002Year合风a和506k的4S86101k3属m50000000m000不仅如此，中国农业生产还面临农业劳动力老龄化的问题。2017年中国农业劳动力的平均年龄为53.3岁；55岁及以上农业劳动力的占比从1996年第一次农业普查时的12.7%上升到2016年第三次农业普查时的33.6%,增幅达165%。未来如果没有能够替代人工作业的高端农业装备，我们很可能面临“无人耕种、天价食品”的窘境。中国农业劳动力也在城镇化进程下加速减少，“十三五”时期平均每年减少约1300万人单位：%农业就业人口占比1.3农业劳动力短缺日趋严重世界农业劳动力占比已从1991年的44%将至2021年的26%-世界---中等收入国家一-高中等收入国家-·-中国来源：布瑞克农业数据，2020p1◎un来源：国际劳工组织ILO,2021发展因素工业革命之前第一次工业革命19世纪中叶计算机与电气革命20世纪和21世纪人工智能、机器人与大数据技术今天主要特征依靠人力物力、简易机械纯机械式农业装备电气自动化，卫星导航、监测等自主精准作业机器人系统农业机械1.0农业机械2.0农业机械3.0农业机械4.02.1农业机械的发展历程与机器人诞生■技术变革推动社会生产力发展●从原始社会到智能社会，伴随着人类对美好生活的需求，在技术的变革推动下，社会生产力得到了飞速发展■技术能够丰富生产资料的来源和利用方式，创造和改良生产工具■生产力从以人为核心向以技术为核心演进■在智能时代，Al将成为社会发展的新质生产力2.1农业机械的发展历程与机器人诞生8机械手手机械臂胳膊采后收集装置2.3定义与基本组成农业机器人：替代人工作业的高端智能农业机器。多维感知相当于人类的五官图像感知声音感知力度感知位置感知温度感知智能决策相当于人类的大脑目标识别环境分析路径规划场景预测动作控制精准执行相当于人类的手脚末端执行器机械臂移动平台特点：农业非结构化环境，导致比工业机器人更加复杂。来源：由提示词驱动ChatGPT4o生成，熊亚，2024果蔬采摘机器人关键部件计算机脑移动平台脚摄像头眼睛基于Al的大型农业机器人10CARBONROBOTICS回P来源：中国衣业机械流通协会IntelliTurnAutomaticallyCalculat?%计现须EFFICIENT&ACCURATEEND-0F-RowTURNS×3Edit:XLiu智能精准高效智能装备特性msproductionelecricaleaergyIadustry4.03.0latellgencelndustrysteamenginepowcr2.0ElectrouicsAgricultureIndustryEleetricityAericulture4.0L03.0MechanizationindigenoustoolAgriurelitoringguidancetetsforlymunualworkpesticidesystemubiquitousagricuhuresens...