進(jìn)入后工業(yè)化的發(fā)達(dá)國(guó)家，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的日趨工業(yè)化、規(guī)?；熬珳?zhǔn)化的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)早已成為其科研的重點(diǎn)內(nèi)容之一，在育苗、移苗、嫁接、農(nóng)產(chǎn)品收獲等方面得到諸多試驗(yàn)與應(yīng)用。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展也有效促進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、智能化和精準(zhǔn)化發(fā)展。但目前農(nóng)業(yè)機(jī)器人在中國(guó)無(wú)論是研發(fā)還是應(yīng)用還處于起步階段。

 1)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)概況
      發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研制起步早、投資大、發(fā)展快，這些國(guó)家農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、多樣化、精確化和設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，有效地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)器人與其他智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展。 自20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)本國(guó)實(shí)際，紛紛開始農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，并相繼研制出了嫁接機(jī)器人、扦插機(jī)器人、移栽機(jī)器人和采摘機(jī)器人等多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人。如澳大利亞的剪羊毛機(jī)器人，荷蘭的擠奶機(jī)器人，法國(guó)的耕地和分揀機(jī)器人，日本和韓國(guó)的插秧機(jī)器人，丹麥的農(nóng)田除草機(jī)器人，西班牙的采摘柑橘機(jī)器人，英國(guó)的采蘑菇機(jī)器人等。Belforte等研發(fā)出一種多用途、低成本的溫室機(jī)器人樣機(jī)，無(wú)需人工幫助，可以在溫室環(huán)境下進(jìn)行精準(zhǔn)施藥和精準(zhǔn)施肥作業(yè)，樣機(jī)生產(chǎn)率達(dá)到400 -500株/h。近年來(lái)，東南亞一些國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)也表示出較大興趣。總體看來(lái)，在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)方面，日本居世界領(lǐng)先地位，現(xiàn)已研制出番茄、黃瓜、葡萄、柑橘等水果和蔬菜收獲的多種可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人。但是由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、作業(yè)對(duì)象及使用者等與工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域截然不同，發(fā)達(dá)國(guó)家已研發(fā)成功的農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前尚未實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)和大面積普及。

      進(jìn)入21世紀(jì)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不斷向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺和日趨老齡化漸已成為全球性問(wèn)題。設(shè)施農(nóng)業(yè)、精確農(nóng)業(yè)和高新技術(shù)的快速發(fā)展，特別是人工作業(yè)成本的不斷攀升，為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的動(dòng)力和可能。如果蔬的采摘不僅季節(jié)性強(qiáng)、勞動(dòng)量大，而且作業(yè)費(fèi)用高，人工收獲的費(fèi)用通常占全程生產(chǎn)費(fèi)用的50%左右，因此采摘機(jī)器人在日本、美國(guó)、荷蘭等國(guó)家已有初步使用。 Cho等研發(fā)出3-自由度機(jī)器人用于收獲萵苣，該機(jī)器人基于機(jī)器視覺和模糊邏輯控制原理，包括3 -自由度機(jī)械手、末端執(zhí)行器、萵苣傳送帶、吹送風(fēng)機(jī)、機(jī)器視覺裝置、6個(gè)光電傳感器以及模糊邏輯控制器等部分。該機(jī)器人的收獲成功率為94.12%，平均收獲周期為5s/個(gè)。 荷蘭農(nóng)業(yè)與環(huán)境工程研究所研發(fā)出黃瓜收獲機(jī)器人，該機(jī)器人的最大優(yōu)勢(shì)是可以從不同方位對(duì)某一特定黃瓜進(jìn)行幾次收獲作業(yè)嘗試，可提高收獲成功率。van Henten等利用該機(jī)器人對(duì)溫室黃瓜進(jìn)行田間采摘試驗(yàn)，平均收獲成功率為74.4%，多數(shù)作業(yè)失敗歸因于末端執(zhí)行器對(duì)果莖的定位不準(zhǔn)確。 Qiao等開發(fā)出移動(dòng)式水果分級(jí)機(jī)器人，利用電子計(jì)量系統(tǒng)和機(jī)器視覺系統(tǒng)來(lái)獲得田間果實(shí)的重量、尺寸、顏色、外形、缺陷等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，并記錄產(chǎn)地、收獲時(shí)間等相關(guān)信息，以此信息源為基礎(chǔ)建立作物的產(chǎn)量和品質(zhì)地圖，為田間生產(chǎn)作業(yè)提供科學(xué)決策。

 
2)中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)概況
      中國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)起步晚、投資少、發(fā)展慢，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大，目前還處于起步階段。20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)才開始了農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為中國(guó)大陸農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)早期研發(fā)單位之一，研制出的自動(dòng)嫁接機(jī)器人已成功進(jìn)行了試驗(yàn)性嫁接生產(chǎn)，解決了蔬菜幼苗的柔嫩性、易損性和生長(zhǎng)不一致性等難題，可用于黃瓜、西瓜、甜瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化嫁接技術(shù)。隨后南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)等其他高校和科研院所也相繼開展了相關(guān)研究，并且隨著中國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)范圍亦在逐步擴(kuò)大，目前在耕耘機(jī)器人、除草機(jī)器人、施肥機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、蔬菜嫁接機(jī)器人、收割機(jī)器人、采摘機(jī)器人等方面均有研發(fā)。此外，東北林業(yè)大學(xué)研制出林木球果采摘機(jī)器人，它的應(yīng)用有望緩解我國(guó)的森林資源危機(jī)，改進(jìn)我國(guó)的森林資源利用方式。

      中國(guó)機(jī)器人技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距明顯，農(nóng)業(yè)機(jī)器人差距更大。但隨著中國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是國(guó)家不斷加大農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展扶持力度，中國(guó)農(nóng)機(jī)化事業(yè)進(jìn)入了前所未有的良好發(fā)展時(shí)期，也為農(nóng)業(yè)機(jī)器人提供了良好發(fā)展機(jī)遇，農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的先進(jìn)性和先導(dǎo)性決定了其必將成為未來(lái)中國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備研發(fā)的重要內(nèi)容之一。