吴海华：到2025年我国农业机器人全球产值占比将达20%

文章来源：乐鱼网.com 发布时间：2024-02-23 20:46:58

机器人装备已经深入到各个行业，农业亦然。在2023“机器人+”大会上，介绍了国内外农业机器人的发展现状，同时强调要紧盯世界农业科学技术前沿，大力提升我国农业科学技术水平，加快实现高水平农业科技自立自强。

保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。在农业强国建设中，关键要素是科技装备，农业机器人将成为推进农业装备强国建设的重点发展方向之一。

农业机器人是精准、无人、个体、全时作业的新一代智能农业装备，可大幅提高作业效率和质量。其核心技术包括实时感知、决策感知、作业执行、自主移动等。农业机器人实现的目标效能包括替代人工、降低成本、节约资源、提高效率、改善品质、保障安全，主要被应用于果蔬采收、大田生产、畜禽养殖等场景。

农业机器人的发展，始于二十世纪八十年代。直至二十一世纪初，农业机器人都处于萌芽阶段。从2000年至2015年，农业机器人的研发进入起步期，嫁接机器人、移栽机器人等多种类机器人进入产业应用期，实现了商业化应用。2015年始，随着人工智能技术工程化趋于成熟并进入复杂农业场景，以除草、表型机器人为代表的农业机器人形成了示范应用。

当前，农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点，全球有200余款农业机器人进入了商业化应用阶段。从作业环节来看，全球农业机器人的主要应用场景集中在大田生产作业，其次是养殖生产。其中，各国农业机器人的特色领域因地域不同而存在差异，如英国的特色农业机器人为果实分拣和蘑菇采摘机器人，在澳大利亚应用最广的农业机器人是牧羊和剪毛机器人。

整体上看，我国农业机器人尚处于关键技术研究、样机研制与试验演示阶段，未形成大规模产业化应用，但相关技术发展迅猛。从“十一五”开始，国家提出“863”计划，支持果树采摘机器人的研发。“十二五”时期，国家科技支撑计划支持大田作业、设施养殖机器人的研发。“十三五”时期，国家将果蔬采收机器人、大田作业机器人、屠宰分割机器人等纳入重点研发计划。进入“十四五”时期，国家重点研发计划支持畜禽、水产巡检以及无人化智能农机装备等技术研发。

现阶段，我国农业机器人主要以采摘、植保、搬运、分选机器人为主，与国际先进水平相比，仍存在识别准度低、精度差、作业效率低的问题。2021年，我国农业机器人产值占全球1%。然而，我国农业机器人未来需求迫切，依现有发展速度，有望于2025年实现全球产值占比达20%，大田、果蔬采收、畜禽养殖机器人三大类机器人将创造近千亿产值。

战略需求：《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出，要大力提高农业科学技术水平，加大先进适用技术推广力度，突破资源约束，持续提高农业综合生产能力，加快建设现代农业的步伐。《“十四五”推进农业农村现代化规划》提出，要聚焦生物育种、耕地质量、智慧农业、农业机械设备、农业绿色投入品等关键领域，加快研发与创新一批关键核心技术及产品。

产业需求：农业机器人是未来农业的核心要素，是农业装备升级之路，也是农业机械化、智能化的必由之路。农业生产过程中，最为核心的三个问题是“谁来种地、怎么种地、更好种地”，而农业机器人的出现很好地解决了这个问题，通过机器人换人、电脑代替人脑、数据代替经验，实现农业机械化、操作智能化、农场无人化。在移栽、果蔬采摘、精细化大田耕种等场景中，机器人的引入很大程度上解决了精度低、持续作业时间短的问题。面对可能出现的农药对人体有危害、捕捞海产品有危险、养殖场挤奶有疾患等问题，可以通过喷药机器人、捕捞机器人以及挤奶机器人等进行解决。

生产需求：农业机器人关乎国家粮食和产业安全，大田粮食、果蔬、养殖三大场景未来要由机械化向智能化发展。在18亿亩次的种植面积上，粮食年产1.36万亿斤，土地利用率仅为60%～70%，提升数字化生产水平，可减少粮食损失率，实现大幅增效。在果蔬采收方面，传统农机装备难以达到选择性采收的要求，鲜食采摘流程基本全部依靠人工，采摘成本占70%，机器人化是减少相关成本的重要途径。在畜禽养殖领域，畜禽患病率、死淘率居高，养殖效率低，例如我国奶牛养殖数量占全球1/3，80%依靠人工挤奶，菌落数超标一千多倍，亟需挤奶机器人应用当中，提升牛奶安全质量，但目前几乎全部的挤奶机器人都依靠进口。

战略目标：到2025年，突破关键核心技术及关键核心零部件、机构和装置，部分种类产品进入产业市场，农业机器人的研发及应用有着非常明显进展；到2030年，感知识别、操作系统等关键核心技术自主可控，大田生产、设施种植、生产养殖等典型农业机器人形成体系，并具有较好的国际竞争力；到2035年，以农业机器人为引领，新一代农业装备实现自主可控、全面突破。

技术目标：构建典型农业机器人技术体系，引领新一代农业装备技术变革。大田生产作业机器人实现大型高适应、高通过性的机器人动力平台及种管收精细精准作业核心技术；设施果蔬生产机器人实现番茄、草莓、苹果、柑橘、食用菌、茶叶等长势巡检、选择性采收核心技术；养殖生产作业机器人实现健康行为识别、精准饲喂、疫苗注射、个体巡检、挤奶、集蛋等技术。

产业目标：强化企业技术创新主体地位，完善产业链，培育壮大农业机器人产业。核心零部件层面，实现智能作业部件、伺服系统、控制器、驱动器、视觉识别系统、操控系统等核心部件自主可控。创制大田作业无人化移动平台、果蔬采收机器人、养殖巡检机器人、挤奶机器人等典型机器人产品产业化企业，培育具有核心竞争力的专业特色农业机器人企业，打造具有国际影响力的领军企业。

应用目标：打造“机器人+”农业生产新模式，助力保障国家粮食安全，大幅度的提高农业质量和效益。播种机器人、除草植保机器人、巡检机器人、收获机器人应用于大田粮食作物生产，达到“降低损失率不低于50%，提高生产效益不低于30%”的目标；田间管理机器人、蔬菜/林果茶/食用菌采摘机器人、分选及搬运机器人应用于设施果蔬生产，达到“降低生产所带来的成本不低于50%，提高生产效率不低于50%”的目标；巡检机器人、精准饲喂机器人、畜禽产品采集机器人、清污机器人应用于畜禽水产养殖生产，达到“提高作业效率不低于50%，提升生产能力10%”的目标。

三大场景：大田粮食作物生产、设施果蔬生产、畜禽水产养殖生产。四类技术：实时感知、决策控制、作业执行、自主移动技术。二十余类机器人：大田生产场景下的“育耕种管收”作业机器人，设施果蔬生产场景下的定植、巡检、采收、搬运作业机器人，畜禽水产养殖生产场景下的巡检、消毒、饲喂、采集、清污作业机器人等。

未来我国农业机器人需强化核心技术攻关：布局农业机器人科技计划专项，体系化推进技术、产品研制与应用产业化；超前谋划未来农业机器人技术，如机器人群控、自组和人形机器人技术等。

未来我国农业机器人需打造产业链和集群：布局建设创新、公共测试验证及服务平台；操作系统、控制器、伺服驱动器等关键零部件自主化；设立产业基金，打造产业园区和产业集群。

未来我国需发挥“机器人+”协同方阵作用：吸纳产学研及资本多方力量参与；遴选典型场景，集成示范应用，形成可复制可推广模式。

党的二十大在擘画全面建成社会主义现代化强国宏伟蓝图时，对农业农村工作进行了总体部署，可以概括为：未来五年“三农”工作要全方面推进乡村振兴，到2035年基本实现农业现代化，到本世纪中叶建成农业强国。未来，各方协同将推进科学技术创新和制度创新，开辟新领域新赛道，塑造新动能新优势，加快实现量的突破和质的跃升，推动农业机器人在新的阶段取得更好的成绩。

本文根据，中国农业机械化科学研究院科技发展部部长吴海华在2023“机器人+”大会上的演讲整理而成，经编辑。