农业是人类最重要的产业之一，它为我们的生存提供了食物、饲料和燃料等必需品。预计到2050年，全球人口将增加到90亿，届时，农业生产必须翻倍才能满足所有人的需求。但由于耕地有限，农业生产率必须提高25%才能实现这一目标。

农业机器人概念出现后，农业升级进程发展很快，许多国家在农业机器人的研制和发展，出现了多种类型农业机器人。目前日本居于世界各国之首。在进入21世纪以后，新型多功能农业机器人得到日益广泛地应用，智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替手工完成各种农活，第二次农业革命将深入发展。区别于工业机器人，是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式降低了农民的劳动力，促进了现代农业的发展。

同时在整体大环境实现农业4.0的趋势下，一些传统的工作场景开始转变，例如采摘水果或收割蔬菜听上去很简单，但这是冗长而无趣的工作，很难激起人们的上班热情，为了降低果园里员工突然辞职的风险，无论中外，许多人都将目光转向农业机器人，以减少对手工劳动的依赖，并提高整体生产率。很多农业机器人公司陆续创立，虽然并不是所有的公司都能够发展向好，但总有些行业幸运儿能通过难关、找准商机。

Abundant Robotics的苹果收割机器人

最近最火热的农业机器人公司当属美国公司 Abundant Robotics ，其研发了一款苹果采摘机器人，能够 24 小时不间断完成采摘工作，用来提升农业生产的效率。虽然以采摘苹果为核心功能，但是这种功能也将延伸到其它种类的果实的采摘工作当中。

用机器进行水果采摘的最大难度在于如何能够在最好的时间段完成采摘、并且在采摘中保证果实的完整性，而 Abundant Robotics 解决的正是这一问题。

首先是硬件方面的改良。公司创始人之一 Dan Steere 提到，传统的机械化农业操作设备采用的都是机械手臂式的设计，模仿人手“抓取”的动作，而 Abundant Robotics 之所以没有将这种形式直接搬运到水果采摘中，是因为对于水果采摘，机械手臂很容易导致的一个问题在于，水果表皮会被这边机械手臂弄出划痕甚至伤到果肉部分，“果伤”意味着水果品质的降低，自然也意味着价格更低，对于生产者而言，机械手臂虽然提高了操作效率但一系列的“副作用”也在某种程度上影响了果农们的收入。

Abundant Robotics 的解决方案是将机械手臂改成了类“吸尘器”的形式，即将水果“吸”到收纳装置当中，水果和空气接触，避免了机械设备对水果表面的伤害，这同时也意味着这款机器人的运用范围将更加广泛，而不局限于苹果的采摘。

此外，Abundant Robotics 在机器人的设计中也加入了毫米级的图像检测设备，果农可以通过图像工具实时查看果实的生长情况，从而远程操作机器人在最佳时间段内进行果实采摘。因为图像检测的精确度极高，采摘甚至可以 24 X 7 不间断进行。在效率方面，这款机器人可以做到平均 1 个/秒的速度，但是效率之外，对于水果品质的保证显然是加分项所在。

虽然正式创立于 2016 年，但是设备的研发早在 4 年前就开始进行，设计团队通过长期和果农合作来了解设备的改进需求。近日，Abundant Robotics 获得了由 GV 领投的 1000 万美元的融资。这是机器人技术的一个小而重要的开端，它有可能彻底改变全球粮食的收获方式。

官网：
https://www.abundantrobotics.com/

温室里的机器人

2016年，以色列初创公司MetoMotion已经获得了270万美元的资金，用于开发“温室机器工人”，在全世界115万英亩的温室里执行劳动密集型任务(温室的人工成本占温室总生产成本的30%至50%)。该公司的第一个应用是收获温室番茄。温室机器工人结合先进的三维视觉系统和机器视觉算法来识别和定位成熟的果实，然后协调多个定制的机械臂最后，它有一个用于无损采集终端执行器和机载装箱系统。

早期MetoMotion是总部位于以色列的新兴温室机器人组织，一开始其已经开发了一种名为GRoW（温室机器人工人）的多功能机器人系统，该系统可以在温室内执行劳动密集型任务，但市场并不可观。

后续该公司推出的第一个专用机器人是用于温室种植番茄的自动收割机。该机器是由Amos Boaz与MetoMotion合作设计的，专门用于集成到现有的温室实践中，没想到大获好评。

收割机由自动驾驶车辆（AGV），多个机械臂，先进的视觉系统和针对收割的水果或蔬菜量身定制的专有收割组件组成。

他们希望机器人收割机能够最大程度地减少采摘过程中产生的损害，并提高效率。目前，温室种植总成本中有30-50％与劳动力有关，但由于需要一名人工操作员来监控多达5个机器人收割机，MetoMotion估计用上机器人后，温室农民可以节省多达50％的与收获有关的成本。

上图的自动运载工具被设计成与现有的温室基础设施无缝衔接。据MetoMotion估计，通过使用机器人，种植者的劳动力成本预计将在三年内最多减少50%。

官网：
https://www.ivtinternational.com/ivt-concept/metomotions-greenhouse-robotic-worker-grow.html

猕猴桃采摘机器人

Robotics Plus之前推出了自动苹果包装机，每分钟可以小心地处理120个水果。这只是他们正在进行的众多项目中的一个，其中一个机器人可以帮助采摘新西兰每年收获的30多亿猕猴桃(新西兰生产世界上25%的猕猴桃)。这是与怀卡托（Waikato）和奥克兰大学合作的一组科学家和工程师开发了一种新的机器人采摘机，该机可以沿着藤蔓移动，并随着果实的生长缓慢地进行采摘。一系列摄像头是机器的核心，它使用一系列学习算法在三个维度上绘制上面的机盖。

“劳动力短缺和新品种的到来使得到在正确时间采摘水果变成一个巨大的挑战。”《新西兰先驱报》之前就预估，明年这些机器人的就能诞生。今后我们将持续关注该公司的发展。

Robotics Plus正在与ISO合作，为全球林业提供重要资产，从而提高原木定标的效率和安全性。在整个新西兰拥有4个站点的合作伙伴关系开创了良好的开端。

在2018年11月14日新西兰农业机器人和自动化公司Robotics Plus宣布日本雅马哈汽车有限公司投资800万美元，以支持其雄心勃勃的增长计划。在达成合作伙伴协议和2018年3月宣布的200万美元投资之后，这项投资使Yamaha Motor在Robotics Pus上的总投资达到了1000万美元。

官网：
https://www.roboticsplus.co.nz/

农业机器人中的Uber

班加罗尔的初创公司TartanSense成立于2015年，3月12日完成了一笔200万美元的种子轮融资，用于开发一款机器人，帮助那些买不起数千美元农具的小农户，同时旨在利用深层技术研发专注于农业经济的机器人解决方案。

该公司创始人Jaisimha Rao曾在贝莱德(Blackrock)的新雅瓦克(New Yawk)做过六年的投资组合经理，后来他改变了职业方向，决定帮助家乡印度的小农户。在发展较为落后的地区，农民们只知道使用某些种类的肥料可以带来巨大收益。TartanSense则更进一步，他们的半自主机器人四处游荡，识别杂草，并向它们喷洒正确的化学物质。

该公司推出的第一款产品是一个叫做BrijBot的机器人，专门用于喷洒棉花除藻剂，而且能够将这个工作的成本降低七成。

TartanSense公司创始人认为，他们的机器人解决方案可以帮助农民节省成本和时间，未来可能还会推出更多其他重要功能。这些机器人利用人工智能技术，可以实现精确的农药喷洒作业，同时还可以节省化学品污染。实际上，农业机器人已经是西方国家普遍使用的一种技术，而且能够为农民带来10倍以上的农业经济效益。

根据AgFunderNews的一篇文章，TartanSense正以印度最大的作物棉花为目标，推出一种类似Uber的模式提供服务，农民可以在线申请除草服务。

官网：
http://www.tartansense.com/

有机除草

比少用90%除草剂的方式更好的只有根本不用除草剂——这意味着你可以贴上有机标签并把农作物售价翻一倍。旧金山初创公司FarmWise成立于2016年，迄今已获得2020万美元的投资，并开发出一款8000磅重的机器人，它可以不使用任何杀虫剂就清洁地除草。不仅仅是除草。该公司的机器人使用计算机视觉来感知每个工厂的各种信息。每天，他们的机器人可以为一个大约40万人口的中型城市除草。

该公司表示，FarmWise的自动机器人执行多种农业功能，从除草开始，为他们接触的每一种植物提供“个性化护理”。通过机器学习模型，计算机视觉和高精度机械工具，FarmWise机器人可以从田间干净地采摘杂草，为作物提供“最好的机会，同时消除有害的化学物质输入。”自2016年公司成立以来，FarmWise的机器人已经拥有从超过1000万株植物中除去杂草。“

该公司利用机器人即服务业务模式，允许各种规模的农业经营机会体验系统，而无需担心购买大量资金或维护设备。Boyer说，该团队最初研究了几个可能试图分析并进行除草的平台，包括现有的农场设备。该公司随后决定从头开始设计一个适合种植者需求的系统，使公司能够达到所需的精度。

当前版本的FarmWise机器人的目标是蔬菜种植，并且可以处理不同类型的蔬菜田，这些蔬菜田通常低于地面。该公司与Roush合作，帮助制造机器人并扩大生产规模。自从生产FarmWise车辆以来，该公司已将它们部署到几个农场。

官网：https://farmwise.io/

清除田里的石块

华盛顿初创公司TerraClear成立于2016年,目前已筹集了1160万美元的资金来发展其集成机器视觉、航空遥感和先进机器人设备,用于清除农民田地里的岩石。相对而言，他们更像一个小清新，TerraClear公司使用机器学习和高科技机械来自动移除农民计划种植作物的田地里的石头，因为田里的石块会损坏庄稼和设备。

但其实，这家公司原本的业务是农业相关设备的生产，农业机器人只是他们的战略级产品。

（图为TerraClear运作流程，图源35斗）

官网：
http://www.terraclear.org/

Agrobot

西班牙初创公司Agrobot已经获得了一笔数额不详的资金，用于开发全自动草莓收割机，这种收割机有24条“手臂”，可以独立采摘草莓。如果你曾经摘过草莓，你就会体会到那种为了摘到足够成熟的草莓而连续几个小时俯身看着植物的感觉。Agrobot首先使用机器学习来测量浆果的成熟度。

为了保护果实不被挤压或掉落，机器人用两片薄而锋利的刀片把它们从茎上割下来。一旦切好，它们会立刻被装进一个小篮子里，篮子里有橡胶卷，橡胶卷会把水果放在通往包装区的传送带上。

（图为Agrobot的草莓采摘机器人）

官网：http://www.agrobot.com/

Advanced Farm Technologies

Advanced Farm Technologies是自动草莓收割机的开发商。Advanced Farm Technologies成立于2017年，由Catapult Ventures，Impact Venture Capital，Kubota Vietnam Ltd和Yamaha Motor Ventures＆Laboratory Silicon Valley等投资者支持，总部位于戴维斯。

其目前已获得920万美元的资金，与雅马哈(Yamaha)和久波田(Kubota)等投资者合作开发T-6草莓自动收割机。与Agrobot一样，该机器人使用多个带有定制钳子的机械臂来收割草莓。加州是美国最大的草莓产地，AFT公司已经将他们的第一台草莓采摘机器人投入了商用。该公司还计划为农民开发其他的机器人服务。

同时，他们推出的Advanced Farming Systems（AFS）Connect可以远程监视和管理服务器场，车队和数据，从而优化性能，生产力和灵活性。几乎没有闲置时间就可以高效地可视化设备，使信息触手可及，因此可以随时随地成功地管理操作。

官网：
https://www.caseih.com/northamerica/en-us/home

Harvest CROO

Harvest CROO Robotics是一家自动化农业解决方案制造商，已宣布正在开发并开始测试农业机器人技术 - 一种自动化的草莓采摘器。

佛罗里达州初创公司Harvest CROO成立于2013年，现已获得了300万美元的资金，用于开发他们自己的巨型草莓采摘及包装机器人。他们最新版本的农业机器人——Berry 5，预计将在下一个草莓季节开始时在佛罗里正式投入使用。据说，该机器人“可以代替25-30名工人，在一个25英亩的土地上进行为期三天的采摘。”

（图为Harvest CROO的草莓采摘机器人）

美国的农业每年花费7.5亿美元单独采摘草莓。Harvest CROO的联合创始人兼Wish Farms的所有者Gary Wishnatzki认为，作为农业产业的一员，第一手需要一种自动收获草莓的系统。

Wishnatzki说：“我指责我们的工程师创造一个'挑选者'的任务，不需要种植者从根本上改变他们目前的生长方式。” “这是其他机器人收割机尚未商业化的主要原因。”

Harvest CROO机器将采用传统的草莓床。首席技术官兼联合创始人鲍勃·皮泽尔(Bob Pitzer)到田间去研究和观察人类采摘者采摘草莓的方式。有了这些信息，他开始概述和概念化第一个原型，模仿人类目前选择的方式。

官网：https://harvestcroo.com/

视觉机器人公司Vision Robotics

成立于1999年，视觉机器人及其和资助的公司Vision Robotics Production和Vision Robotics Vineyard Products开发应为广泛的应用开发机器人系统。他们的技术基础广泛，包括机器视觉和动态手臂控制。它们的应用范围从农业到消费者再到国防项目。他们的解决方案通常使用基于视觉的映射、定位和导航系统。将成熟的视觉算法与附加传感器的输出相结合，为许多应用程序提供了健壮的基础。简而言之，该公司为机器人技术创造了一种独特的健壮且经济有效的方法。他们认为，计算机能力的成本加上新的固态传感器，使世界上更多的地方实现了机械化。

他们基于视觉的算法使机器人能够自主地创建未知领域的三维地图，无论是绘制建筑物的地图还是为葡萄藤建模。这些地图和模型使机器人能够智能而准确地执行各种任务，既能清扫地板还是修剪葡萄藤。他们的经验和创造力使我们成为寻求帮助开发机器人的公司的优秀合作伙伴。

官网：http://en.visionnav.cn/

除草机器人

Nao Technologies公司成立于2011年开发和销售农业和葡萄栽培机器人。他们还拥有一系列用于除草、锄地和收割的电动工具，以帮助农民有效地收集他们辛勤劳动的果实。他们的机器人帮助农民完成日常工作，以减轻他们的工作量、增加利润，同时减少对环境的影响。

在过去的几十年里，农田得到了维护和优化，但农耕使用的方法对环境也产生了负面影响。Nao科技公司相信，现代科技将有助于扭转局面。他们的农业机器人和高科技工具旨在提高生产力的同时又尊重环境，使农业更人性化!他们的所有员工在研究和生产过程中都致力于这些价值观，并以更健康、更持久的农业方式为目标。

官网：
http://www.nao-tech.com/html/index.html

关注可持续农业的ecoRobotix

该公司成立于2011年，由一个关注全球环境问题的高质量团队创建。该公司在机器视觉、机器人技术和信息技术领域积累了关键竞争力，为农业任务提供最先进的机器人。他们的愿景是为农民提供附加值，为他们的现代农业提供可持续性。他们最新推出了剂量除草的机器人。

其全自动机器人基本上是一个巨大的带轮太阳能板。它可以一次运行12个小时，通过GPS以及其他传感器和摄像头进行导航。

该机器人使用两个水箱，对杂草进行微剂量处理，杀杂草剂的数量比传统方法少20倍。现在，如果工程师只能让机器人拔除杂草而不使用化学药品。根据他们的网站信息，该公司除草已经面向生菜种植的农田，开发了新的除草机器人。

Soft Robotics——柔软机器人不柔弱

Soft Robotics公司于2015年3月公开发布了他们的工业产品，于2015年6月发布了他们的产品处理系统，并于2015年6月开始发货。他们现在向试点客户销售系统。

Soft Robotics革命性的软机器人技术，涵盖超过40项专利和应用，使我们能够设计和制造软机器人手，解决新的自动化和物流的非结构化世界。通过他们在执行机构几何形状、材料选择和操作外壳方面的专业知识，他们可以调整执行机构的力限制，而不需要闭环反馈系统。软机器人带来了最高水平的适应性，同时降低了系统复杂性和系统总成本。

“柔软”并不意味着“柔弱”。他们的技术以为零售配送打包一个手提袋，从藤上摘水果，也能轻松地处理一个十磅重的物体。

官网：
https://www.softroboticsinc.com/

摘生菜

要想对抗人口增长的压力，我们就需要技术。农业机器人不仅有助于解决农民的劳动力短缺问题，它们还有助于减轻环境影响。一家名为Blue River Technologies的公司开发了一款机器人，它可以在一排排的生菜间穿梭，用除草剂直接清除杂草。结果显示，除草剂的使用量减少了90%，这是非常吸引人的。虽然有些工作岗位可能会受到机器人的影响，但希望富余的人力能够从事更有价值的活动，从而挣得更好的生活。

据了解，BlueRiver公司的成立来自于两个年轻人。在2011年，两位斯坦福的毕业生—Trimble的前精密农业板块负责人Jorge和机器人专家博士Lee见面了，他们的这次见面所引发的思想碰撞注定为农业领域的机器人自动化变革埋下一颗不平凡的种子。

他们一拍即合，产生了一个大胆创新的想法：利用机器人和计算机技术来实现农业种植的可持续化。随后，他们的想法得到了来自家人和朋友的支持，在获得美国国家科学基金会的授权之后，BlueRiver农业自动化公司正式成立，这棵种子破土而出。

在成立第二年，BlueRiver Technology公司在2012年的A轮融资中曾募集资金310万美元。2014年，BlueRiverr Technology已经完成A-1轮融资，募集资金1000万美元，该轮融资由Data Collective Venture Capital领投，已有投资方Khosla Ventures及谷歌执行董事长Eric Schmidt旗下Innovation Endeavors也参与投资。

官网：
http://www.bluerivertechnology.com/

结语

基于物联网等概念，中国将初级部门的工业4.0定义为农业4.0（或农耕4.0），其方法已在部分农村地区进行了研究。相应地，农业革命也可以被假设，它与近年来工业部门的创新密切相关。农业技术革命始于“农业1.0”的“动物力量”；随后，内燃机定义了“农业2.0”；前些年，从军用GPS信号进入公众使用的开始，随着导航系统和精准农业的出现，“农业3.0”得以形成；如今，已经到了农场活动与云连接的“农业4.0”时代。不过，继2017年的欧洲农业机械之后，的下一步的“农业5.0”将包括数字集成企业，这些企业依赖于使用机器人和一些人工智能形式的生产流程。

同时，基于未来制造业的理念，农业4.0的发展与工业4.0的发展是并行的。与工业4.0一样，农业4.0代表着农业操作的内部和外部交互的结合，提供了所有农业部门和流程的数字信息。即使在农业领域，就像在工业部门一样，4.0革命也代表了一个考虑农业食品生产链变化和不确定性的大好机会。由于生产技术和设备、信息和通信系统、数据和服务在网络基础设施中的结合和集成，工厂变得更智能、更高效、更安全、环境更可持续。为了在市场上保持竞争力，智能农场必须能够自动实时地适应这些变化。需要满足的主要需求之一是市场和生产之间以及业务本身内部的持续通信。而虚拟化是用于有效地连接这个连续的、数据丰富的通信的所有参与者的方法。

但工业4.0在今天已经非常先进，无论是从科学研究的角度还是从实践的态度来看，都有由于很多企业都在应用它；而农业4.0在理论上仍然受到限制和推延。此外，工业的未来正在向5.0产业发展，而农业的时机远未成熟。农业4.0革命仍局限于少数先锋企业。因此，研究者们建议政策制定者和决策者投资于技术进步，并美国加州二手农机维修网站向不同经济部门（如工业和农业）提供不同的方法，按照联合国的可持续目标促进创新甚至可持续发展。因为在目前的背景下，工业或农业4.0可以为大企业提供众多的优势，而中小企业往往面临困境。为此，决策者应提出政策或征求建议，支持中小企业的技术创新和业务扩大，使它们在市场上更有竞争力，因此，未来农业市场，其实美国加州二手农机维修网站大有可为！