农业机器人是战略必争的领域

文章来源:聚英云农 发布时间: 2022-12-22 16:52:46
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我国农业呈现人口多、耕地面积较多、作物种类多,但劳动力少、人均耕地少的特点,打通农业人工智能和机器人的接口,有望实现更好的自主、高效、精准和低成本的中国特色农业应用和发展。

 

农业机器人是战略必争的领域

 

农业现代化中的智能需求

二十大报告提出了加快建设农业强国、到二零三五年基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化等方针。

在农业现代化历程中,高新科技的运用正在不断深入和加快,农业生产中的智能需求不断增强,数据显示,我国每年需要的农业传感器数量大约为3000万个,其中采购进口数量约1800万。农业智能技术、设备的创新与研发需求巨大。

同时,与美国的集约化农业、日本的精准化农业、荷兰的工厂化农业等现代农业模式不同,我国农业显现出多与少同时存在的特点,多是人口多、耕地面积比较多、粮食作物的种类比较多,少是劳动力比较少、人均的耕地面积少。此外小农生产的模式长期存在也是特点之一。

针对典型的大田果蔬和畜禽行业特点,在这些农业典型场景中,能不能打通农业人工智能和机器人的接口,是能否实现更好的自主、高效、精准和低成本的中国特色农业应用和发展的重要基础之一。

 

农业大数据

 

AI赋能农业智能联动

和标准化程度更高的工业不同,农业生产的个性化、特异化色彩更强,不同的区域、不同的地块、不同的作物对农业机械的需求不同。

比如在农业传感器方面,我们需要一种低成本的农业专用的传感器、芯片和智能算法,我们也需要把软硬件一体化和AI进行设计,使得硬件设计的过程能够更快。我们还要考虑复杂高动态场景无损无感的检测。

低成本、快设计、可实现复杂场景检测的农业传感器如何研发是否可以通过多种小型的传感器联合组合,形成快速、精准、低成本的智能联动。

近期美国国家科学院、工程院和医学院联合研究,认为整体思维和系统认知分析技术是实现农业科技突破的首要前提。用多个小的传感器来做事情,成本可以下降为原来的1/10,效率能够提高12倍。

如何实现这一设想,目前仍面临许多技术挑战和难题。①是如何分布,在大田、果蔬场景或畜禽场景中,怎么分布低成本的异构传感器,使能够对整体建模,且可能达到概率上的稳定性,这是未来需要解决的。②是多元异构信息怎么融合,也是需要解决的科学问题。③是多个传感器组在一块,形成了怎样的鲁棒融合,使得整体能够容错。④是如何适应不同气候、不同环境的农业生产场景,这需要把持续学习和泛化能力,引入到协同之中。

 

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农业机器人作用不可替代

在社会的不断发展中,人类日渐摆脱繁重的体力劳动,机器乃至机器人承担了最为艰苦的劳动,农业亦是如此。在保障粮食安全、抢占全球农业制高点、实现农业可持续发展等方面,农业机器人都有不可替代的作用,我相信是有战略意义的。

未来的农业机器人会是怎样的?机器人进行农业生产的场景,机器人手是灵巧的、脚是敏捷的、眼是明亮的、脑子是聪明的,同时手足眼脑也是融合的,这样的机器人,可以为人类做很多事情。

举例来说,在一个大田或果树生产的场景中,机器人的手必须灵巧,我们不可能给每一棵果树、每一个果实建模,但机器人需要准确地抓到每一个苹果,每一个草莓,会碰触植物,但又不会损伤到茎叶。足可以适应更广泛的地形,现在4足已经做得很好,未来会不会有两足机器人,可以在不平坦的耕地上进行作业。机器人还要有明亮的眼睛,适应不同季节、不同环境的变化,实现快速地迁移、抓取等。还要有一个聪明的大脑,可以实现和人的畅通交流,不用下达很多指令,简单的词汇就可以互动,还可以自动抗干扰,对一些突发状况进行预警或应对。

实现这一场景,不只有手、眼、足、脑的设计,未来的农业机器人,是一个整体,需要宏观地做人工智能设计,还要考虑在全都是用自主化的硬件时,能不能用软硬件一体化的方式,来解决一些硬件的损伤造成的困难。

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