在農(nóng)業(yè)中使用機器人進行各種類型的耕作作業(yè)的可能性比您想象的要廣泛。力學(xué)、類型學(xué)、引擎、功能：這是您需要了解的內(nèi)容和開放的機會。

經(jīng)驗之談

在農(nóng)業(yè)中使用機器人的范圍比你想象的要寬廣。從修剪到播種，沒有一個地方是不被觸及的。據(jù)市場估計，從現(xiàn)在到2030年，它們將呈指數(shù)式增長。

從彌補人員短缺的需要到使農(nóng)業(yè)更有效率和可持續(xù)發(fā)展的需要，農(nóng)業(yè)中機器人的發(fā)展有很多原因。所有這些都為研究和創(chuàng)業(yè)提供了相當(dāng)多的機會。

目前的情況雖然充滿活力，但卻存在一些監(jiān)管和基礎(chǔ)設(shè)施方面的差距。簡而言之：需要最新的法規(guī)和令人滿意的互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。對于其他人來說，未來都在機器人一邊。

農(nóng)業(yè)中的機器人是在耕種領(lǐng)域執(zhí)行各種任務(wù)的真正可能性。從擠奶到播種，從馬廄到田地，可能性很多，即使它們的技術(shù)發(fā)展正處于全面演變之中。

人們對農(nóng)業(yè)中的機器人技術(shù)有相當(dāng)大的興趣：正如Emergen Research（一家專注于新興行業(yè)的聯(lián)合研究和咨詢公司）估計的那樣，市場將從2021年的近70億美元增長到2030年的990億美元以上。但這種顯著增長的原因是什么？首先是工人的短缺，這或多或少影響到所有國家。

Coldiretti Cuneo在2022年12月指出了這個問題，他指出："為了節(jié)省農(nóng)作物，皮埃蒙特至少有23%的養(yǎng)老金領(lǐng)取者繼續(xù)從事農(nóng)業(yè)工作"，但這個問題在北方和南方都有感受。"

在英國，全國農(nóng)民聯(lián)盟（NFU）估計，田間工人的短缺正在造成超過6000萬英鎊的浪費--以未收獲的水果和蔬菜為例。"

對機器人盟友的需求也是由于技術(shù)的推動，使耕作方法更加高效、精簡和可持續(xù)。這也是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)越來越受歡迎的原因之一，其目的是減少時間和成本，最大限度地提高作物的質(zhì)量，增加產(chǎn)量，同時以更可持續(xù)的方式管理田間工作[更多細節(jié)，我們建議閱讀我們的機器人技術(shù)指南，其中解釋了什么是機器人技術(shù)，它是如何工作的，有哪些應(yīng)用實例 - 編者注]。

農(nóng)業(yè)中的機器人：自動化的發(fā)展帶來的好處

但是，機器人在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用有多廣泛，特別是在田間工作方面？在回答這個問題之前，必須牢記，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植的機器人技術(shù)是農(nóng)學(xué)、計算機科學(xué)和機械、電子和TLC工程之間不斷污染的過程的結(jié)果。

它是自動化的最先進成果，從制導(dǎo)系統(tǒng)開始，逐漸擴展到其他業(yè)務(wù)，并具有顯著的優(yōu)勢。其中之一是通過委托機器人進行某些作物操作來增加可支配的表面積，通常是那些重復(fù)性較高或需要少量決策的作物。

意大利帕多瓦大學(xué)土地和農(nóng)林系統(tǒng)系的專家研究員Marco Sozzi說："這第一個結(jié)果，是農(nóng)業(yè)機械化的結(jié)果，使更多的土地和被認為是邊緣的土地得到利用成為可能。另一個優(yōu)點是提高了單一文化操作的能源效率。"

機器人機器通常是混合型的，即它們將內(nèi)熱式發(fā)動機與變頻器結(jié)合起來，進行電力服務(wù)并優(yōu)化柴油消耗和溫室氣體排放。

然而，從市場數(shù)據(jù)可以看出，最現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機器人是電動車：事實上，78%的電動車是電動車，而8%是混合動力車。電力驅(qū)動導(dǎo)致更少的部件（電動汽車的機械裝置比內(nèi)熱汽車的機械裝置更簡單），這就轉(zhuǎn)化為更緊湊和更輕的車輛，單位重量的功率密度更高。

此外，使用自動化程度高的機器會使操作人員更加安全，他們可以遠程進行耕種操作，而不必親自參與。

Asaps觀察站報告說，如果我們考慮到從2010年到2021年，有4,555起涉及農(nóng)業(yè)拖拉機的嚴重事故，其中2,050人死亡，3,067人受傷，這個因素就相當(dāng)重要。

農(nóng)業(yè)機器人：類型、等級……

至于按功率等級和類型劃分的可能細分，可以確定四種。第一個將每公斤功率密度低的機器人平臺和主要是太陽能類型的電源結(jié)合在一起，非常適合相對非常簡單的應(yīng)用，例如監(jiān)控。

"另一方面，在第二類中，大多數(shù)電動機器人被分組執(zhí)行更復(fù)雜的動作，例如除草和防御。另一方面，在第三類中，我們的機器人具有更大的重量功率比，可用作工具載體和耕地。最后，在第四類中，我們發(fā)現(xiàn)了用于播種等特定活動的農(nóng)業(yè)機器人。"帕多瓦大學(xué)的研究人員解釋說。在后一類中，正在研究對地面重量進行建模的可能性，從數(shù)據(jù)庫中提取并改變重量的劃分。

但是農(nóng)業(yè)機器人主要在哪里開展活動，尤其是在耕種領(lǐng)域？他們主要考慮的作物范圍從草本植物（占平均數(shù) 44% 的普遍作物）到樹木 (35%) 和蔬菜 (21%)。

農(nóng)業(yè)機器人的尺寸和功能

就尺寸而言，它們的范圍從大小與傳統(tǒng)拖拉機或多或少相似的工具車到可能在車隊中活躍的更苗條的播種車。

至于它們的設(shè)計功能，大多數(shù)集中在機械除草和防御上：38% 的手段用于這兩個目的（每個目的各占 19%）。

其次是監(jiān)控車（16%）、工具車和收集車（均占13%）。自主拖拉機(3%)仍然是一個利基市場。在最后這方面，在研究層面開發(fā)的手段中，值得注意的是GRAPE，一種用于監(jiān)測和保護葡萄園的自主機器人，由米蘭理工學(xué)院的 AIRLAB（人工智能和機器人實驗室）創(chuàng)建，目的是控制葡萄園里沒有殺蟲劑的害蟲。配備手臂和信息素涂層設(shè)備分配器的機器人的任務(wù)是在葡萄園中導(dǎo)航，為設(shè)備找到合適的位置并放置它們。

但由于其操作復(fù)雜性的特點，不乏特別有趣的解決方案：在這方面，意大利也可以算上皮亞琴察天主教大學(xué)和 IIT 團隊以協(xié)作機器人的形式合作的成果- 由皮亞琴察大學(xué)的團隊開發(fā)的精確協(xié)作臂 - 專門從事葡萄樹修剪。它安裝在意大利理工學(xué)院制造的 HyQReal 四足機器人上，能夠在崎嶇不平的道路上移動。

正在研究的農(nóng)業(yè)機器人的其他可能性包括正在申請專利的設(shè)備 - 也是意大利制造 - 它允許您自動將動力輸出、液壓和電源插座連接到拖拉機，完全安全且節(jié)省大量時間。

農(nóng)業(yè)機器人市場

還是關(guān)于農(nóng)業(yè)機器人的問題，主要生產(chǎn)國是美國和法國，但具體市場的特點是存在大量的初創(chuàng)企業(yè)和從大學(xué)衍生出來的創(chuàng)新現(xiàn)實。

另一方面，這是一個充分演變的方案，它以研究為主導(dǎo)因素。經(jīng)常發(fā)生的情況是，這些研發(fā)公司被大集團所接管。

最具代表性的例子是巨頭約翰迪爾以2.5億美元收購了熊旗機器人公司（專門從事傳統(tǒng)拖拉機的自動化，利用人工智能系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀踝灾鞯能囕v）。

通過查看該領(lǐng)域涌現(xiàn)出的創(chuàng)新公司的數(shù)量，也可以感受到來自初創(chuàng)公司的推動力：根據(jù)Better Food Ventures的數(shù)據(jù)，有近250家農(nóng)業(yè)機器人初創(chuàng)公司，它們將與農(nóng)業(yè)有關(guān)的各種活動自動化。該地圖是與加利福尼亞大學(xué)的農(nóng)業(yè)和自然資源部合作制作的。

農(nóng)業(yè)中的機器人：法規(guī)、限制和開放的視角

如果在技術(shù)層面上，農(nóng)業(yè)中的機器人正在取得重大進展，那么在監(jiān)管方面就不是這樣了。正如Marco Sozzi本人在Fieragricola技術(shù)公司的一次會議上所指出的："目前，關(guān)于在農(nóng)業(yè)中使用機器人的規(guī)定是指2006年的機械指令，此外還有一系列與民法和安全相關(guān)的規(guī)定。這項指令目前正在討論中，一個新的法規(guī)將取代它：后者實際上是歐洲立法者立法行動的一部分，與網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能、數(shù)據(jù)管理、甚至與排放有關(guān)的法規(guī)等相關(guān)聯(lián)。"

這一規(guī)定應(yīng)該帶來好處，包括對機器人機器進行遠程控制的可能性。希望這將導(dǎo)致機器管理的更大自主性，當(dāng)然，同時規(guī)定要遵守最嚴格的安全措施。

另一點需要考慮的是，用于農(nóng)業(yè)的機器人解決方案是與互聯(lián)網(wǎng)相連的。這是需要考慮的一點，也是網(wǎng)絡(luò)覆蓋不夠充分時的一個限制。需要有基礎(chǔ)設(shè)施來確保在任何時候的覆蓋。

最后但肯定不是最不重要的：需要技能，需要能夠操作機器的訓(xùn)練有素的人。因此，并不缺乏差距，但道路是標(biāo)明的：在農(nóng)業(yè)中使用機器人所帶來的機會對它們不發(fā)展是決定性的。技術(shù)的發(fā)展，越來越大的自動化的可能性--也得益于人工智能技術(shù)的使用--以及減少環(huán)境影響和提高產(chǎn)量的需要，使我們對其逐步推廣持樂觀態(tài)度。