从采摘水果到拔除杂草，机器人正在精准农业领域内大显身手。
农民们一直都是勤奋的数据收集者，他们知道每亩土地的大概产量，或每头奶牛大致能产多少奶。但是，随着当今世界复杂数据收集设备的出现，农业生产的数据收集工作比以往任何时候都更方便、快捷和全面。现代农业，尤其是在精准农业领域正处于一场高科技革命之中。
农民们可以使用与其他产业整合在一起的“大数据”工具，比如无人机可以在飞越田野上空时，通过与卫星的实时通信来收集农田中的各种数据。物联网时代的到来，还意味着我们生活中的任何东西都可以与WiFi相连接，农业生产也是如此。例如，与无线网络相连的水分传感器可以帮助农民节约用水，它不会大水漫灌，而是只浇灌需要浇水的那部分土地。佩带在奶牛身上的胸卡可以与全球定位系统相连，甚至可以与类似跑步机或运动追踪的设备相连，以便远程追踪奶牛的生命体征。大多数机器人都可以通过编程让它们拥有自主学习的能力，如施肥设备可以通过训练拥有“观察”农田实际情况的本事，只喷洒需要催肥的作物，从而为农民节省更多的物资和资金。
未来农业的美好前景越来越令人心驰神往。穿着牛仔工装裤，嘴里叼着稻草的美国农民形象己然过时.机器人技术是发展现代农业的一个重要领域，在将精准农业技术带进广袤农田方面具有高度的影响力。
当今的农业生产面临着诸多挑战，如劳动力老龄化、廉价劳动力短缺以及环境危害和气候变化等。但是，在未来的农业生产中每出现一个问题，都将会有一种机器人或机器人设备来解决它，并涌现一大批掌握先进技术的现代农民。
在这场方兴未艾的农业革命中，将出现许多令人兴奋和敬畏的机器人装置。以下介绍的5种不同类型的机器人只是其中的代表，它们有的正在开发之中，有的已经在农田里不知疲倦地工作着。
水果采摘机器人
传统观念认为机器人既笨重又笨拙，由于它们的动作不够灵活，是无法轻柔地采摘草莓的。然而，现代机器人的本领已经超乎我们的想象。比利时Octinion公司的Rubion机器人可以轻松而高效地代替人工采摘草莓。草莓在整个生长季节一直都在持续成熟结果，但目前却没有足够的人力来连续采摘每一株植物上接连成熟结果的草莓。通常情况下，农民会雇佣工人在草莓田里采摘一次，而在那之前或之后草莓只能任其成熟后掉落在地里腐烂掉。
美国北卡罗来纳州罗利的PrecisionHawk农业公司承诺“凭借其如鹰隼般敏锐的视觉系统和先进的传感器，一架无人机可以在不到一天的时间里收集到500～1000亩田地的数据”。
因而，一种能持续不断采摘浆果的机器人对于农民来说是很具有吸引力的。Rubion机器人配备有一种特殊的视觉系统，可以检测到成熟的果实，然后用一只柔软的3D打印手臂将它采摘下来。Oc -tinion公司已经实现了这种机器人的商业化，目前正在英国和荷兰的温室内推广使用。但目前这样的机器人所面临的挑战之一就是如何适应传统农场的室外环境。
除草机器人
对于农民来说，田里没有杂草的世界是他们的梦想。20世纪之前，农民们通常是通过机械设备犁地来清除杂草的，但是在犁地的过程中会将二氧化碳释放到空气中，还会增加土壤的侵蚀程度，需要更多的肥料来滋养土地。如今，不需扰乱土壤的免耕农业已变得越来越流行，但这意味着除草剂的使用量正在飞速增长。而随着除草剂使用量的增加，越来越多的杂草也会对除草剂产生抗药性。
在即将到来的这场农业革命中，不断出现的许多机器人裝置令人兴奋和敬畏。
现在有了一个很好的解决方案，那就是FarmWise公司研发的大型除草机器人。这个农业机器人的外形看起来更像是一台磨冰机。美国加利福尼亚州的一个研究小组利用数百万张图像训练机器人，让机器人学会如何区分作物和杂草，并训练它们精确定位每一株作物，这样它们在清除杂草的时候就不会干扰到作物的正常生长。可以说，FarmWise除草机器人的研发过程融合了机器学习、机器人技术和机械工程等多个领域内的专业知识。
农田巡视机器人
小型机器人的工作通常是处理各种地形问题，包括家中的地毯铺设或者室外的草坪管理等。如今，这类机器人也出现在了农田里。EarthSense公司开发的TerraSen -tia巡视机器人，其大小与除草机器人差不多，但它运用了美国宇航局的月球和火星漫游车的机器学习和可视化编程技术并进行了改进。
TerraSentia巡视机器人是在美国能源部高级研究计划部的支持下，由伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校开发的，是美国宇航局登陆月球和火星表面漫游车技术和勘察深海遥控车技术的简化版。
根据EarthSense网站的说法，TerraSentia与其他车载技术系统相结合，可以“收集有关植物健康、生理和应激反应特性等的数据”。据该网站介绍，该机器人的设计者希望能尽快为这款机器人编写相关的农田巡察程序，包括测量植物幼苗健康状况、玉米穗高度、大豆豆荚结果情况、植物生物量，以及检测和识别植物疾病、非生物胁迫等。截至目前，这种机器人已经被应用在了玉米、大豆、小麦、高梁和蔬菜作物基地里，以及葡萄园和其他果园中。
农用无人机
在改变农业的“颠覆性技术”领域里，无人机技术的意义可与1918年发明的“滑铁卢小男孩”拖拉机相媲美。在农耕发展史上，牛马拉犁取代了人力是一大进步，拖拉机又将农业从过去的牛拉犁耕的日子里解脱了出来，如今结合了先进机器人技术的无人机更是从根本上改变了农业生产的面貌。
自20世纪80年代初以来，无人机就被用于商业用途，用于农业生产也并非什么新鲜事。多年来，无人机一直被运用在田野上空航拍。如今，农业已经迅速成为开发无人机新应用的前沿领域，目前无人机的主要用途包括3D成像、地图制作和农作物监测等。
Octinion公司的水果采摘機器人在温室内的一排排草莓间巡视，将成熟的果实采摘下来。
美国特拉华州威尔明顿Cor -teva Agriscience公司的无人机部署项目向广袤的农田派出了一队队的无人机，为诊断和解决农艺、疾病和害虫问题提供即时建议。美国北卡罗来纳州罗利的Preci -sionHawk公司的技术人员指出，在田间步行采集一英亩作物样本需要11个小时。而凭借在空中飞过时鹰隼般敏锐的视觉系统和先进的传感器，一架无人机可以在不到一天的时间里收集到500～1000英亩的农田数据。
农用无人机的吸引力在于：它有可能获得关于某一地区，甚至精确到某单一作物的精确数据。根据美国麻省理工学院预测的未来发展前景，无人机还将用于土壤分析、种植、作物喷洒、灌溉和作物健康分析等。
农用外骨骼机器人
根据美国农业部2012年的农业普查，目前美国农民的平均年龄是50 58岁。劳动力老龄化是一个主要问题，特别是在中小型农场，农业劳动力后继乏人是一个影响美国农业发展的大问题。科学家们正在想办法解决这个问题，他们的解决方案之一是为这些渐渐体弱衰老的曾经的农业超级英雄们设计可穿戴的外骨骼机器人（或称“超级套装”）。
用于辅助提升的外骨骼机器人装置
美国弗吉尼亚理工大学的一组工程师正在研究一种轻便且易于使用的外骨骼套装，用来减轻农民在干活时膝盖和背部承受的压力。该大学的另一个小组正在研制一种可帮助患有关节炎的农民使用的机械手套。该小组的研究人员希望50岁以上的农民都可以使用这项技术，这样他们在60多岁退休时就可以免遭许多老年性疾病带来的痛苦了。
进入21世纪以后，新型多功能农业机器人开始得到日益广泛应用，智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替人力完成各种农活。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式，提高了劳动力，促进了现代农业的发展。
来源：北京邮电大学出版
