時(shí)間:2022-09-27
編者按:
2022世界機(jī)器人大會(huì)主論壇群星璀璨,產(chǎn)、學(xué)、研各領(lǐng)域大咖齊聚首,共話(huà)巔峰,為機(jī)器人未來(lái)發(fā)展領(lǐng)航。
峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng),中國(guó)工程院院士,國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任,國(guó)家新一代人工智能戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)專(zhuān)家趙春江發(fā)表了題為《農(nóng)業(yè)機(jī)器人展望》的演講。以下為趙春江演講內(nèi)容的整理。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人和其他機(jī)器人一樣,應(yīng)該也包括這么幾個(gè)重要部分,一是感知部分,二是決策部分,另外是末端執(zhí)行器。由于農(nóng)業(yè)機(jī)器人所工作場(chǎng)景異常復(fù)雜,所以某種程度上比工業(yè)機(jī)器人還要復(fù)雜。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人目前成為全球?qū)W界、產(chǎn)業(yè)界、行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn),這次我們國(guó)家在農(nóng)業(yè)卡脖子核心關(guān)鍵技術(shù)里面,其中把機(jī)器人作為一項(xiàng)內(nèi)容。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)機(jī)械化率是72%左右,那個(gè)機(jī)械化很多機(jī)械是傳統(tǒng)機(jī)械,都是人駕駛的,機(jī)器和人缺乏交互,機(jī)器跟機(jī)器、機(jī)器跟物也缺乏交互。從國(guó)際農(nóng)業(yè)機(jī)器人來(lái)看,從種到收到加工全過(guò)程、全流程,從全球來(lái)看有相應(yīng)機(jī)器人在工作,農(nóng)業(yè)作業(yè)對(duì)象多樣性和復(fù)雜性決定了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的多樣性。從全球來(lái)看,學(xué)術(shù)界高度關(guān)注農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究發(fā)展。
從全球來(lái)看,農(nóng)業(yè)上成功得到商業(yè)化應(yīng)用的機(jī)器人有三大類(lèi)。第一是無(wú)人駕駛拖拉機(jī);第二是農(nóng)用無(wú)人機(jī),UAV;第三是歐洲這些國(guó)家用的擠奶機(jī)器人。“十三五”開(kāi)始探索,國(guó)家立項(xiàng)就給予支持,我們還要加大力度進(jìn)行研究。從國(guó)際了解到,以色列黑科技公司比較多,特定場(chǎng)景應(yīng)用專(zhuān)業(yè)化機(jī)器人比較多,國(guó)際一些大學(xué)包括瓦赫寧根、日本北海道和德國(guó)波恩。美國(guó)國(guó)家機(jī)器人實(shí)驗(yàn)里做了代替人進(jìn)行觀測(cè)表情獲取機(jī)器人等等。歐盟高度關(guān)注農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,由荷蘭瓦赫寧根,他們主導(dǎo)聯(lián)合歐洲38個(gè)伙伴開(kāi)展研究,主要想通過(guò)機(jī)器人研究和應(yīng)用提高農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,特別是在復(fù)雜對(duì)人身體有危害勞動(dòng)密集型的環(huán)節(jié)研發(fā)出來(lái)的機(jī)器人。《美國(guó)商業(yè)資訊》預(yù)測(cè)2025年農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到206億,年復(fù)合增長(zhǎng)率22.8%。桑德勒研究所預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到全球203億美元市場(chǎng)規(guī)模。
目前國(guó)家高度關(guān)注農(nóng)業(yè)機(jī)器人,2025年預(yù)計(jì)機(jī)器人將達(dá)到879億美元,2025年將有72萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人在使用,重點(diǎn)包括無(wú)人駕駛拖拉機(jī)、物料管理、無(wú)人機(jī)等方面。
我國(guó)機(jī)器人是個(gè)什么狀況?我國(guó)機(jī)器人開(kāi)始于上世紀(jì)90年代,特別是圍繞自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)、小型農(nóng)業(yè)移動(dòng)平臺(tái)、嫁接機(jī)器人、移栽機(jī)器人、插秧機(jī)器人、果實(shí)分揀機(jī)器人、采摘機(jī)器人、除草機(jī)器人都有相應(yīng)研發(fā)。目前在農(nóng)業(yè)上,目前相對(duì)來(lái)說(shuō)并沒(méi)有十分普遍。這些研究為我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新和發(fā)展奠定一定基礎(chǔ),特別是我們國(guó)家在農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛和無(wú)人植保機(jī)、擠奶機(jī)有應(yīng)發(fā)。目前國(guó)內(nèi)最成熟兩大機(jī)器人領(lǐng)域是自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)和植保無(wú)人機(jī)兩類(lèi)機(jī)器人。目前和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在農(nóng)業(yè)機(jī)器人這方面有差距,主要體現(xiàn)在這么幾方面,第一農(nóng)藝跟機(jī)器結(jié)合不夠緊密,機(jī)器和動(dòng)作達(dá)不到農(nóng)藝要求。第二機(jī)器人魯棒性、穩(wěn)定性還不夠。第三成本太高。第四智能化程度的問(wèn)題,特別是核心部件和核心算法需要進(jìn)行提升。
最后是機(jī)器人展望。未來(lái)要加強(qiáng)研發(fā),強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的結(jié)合。農(nóng)業(yè)機(jī)器人不是農(nóng)業(yè)問(wèn)題,也不單純是工業(yè)問(wèn)題,是多學(xué)科交叉的問(wèn)題,材料問(wèn)題、計(jì)算科學(xué)、智能科學(xué)、包括農(nóng)業(yè)科學(xué)自身,未來(lái)要搞協(xié)同創(chuàng)新研究發(fā)展。未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展路線(xiàn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜總體路徑,加強(qiáng)智能學(xué)習(xí)算法的研究。另外新材料創(chuàng)新應(yīng)用也是問(wèn)題。還要提高協(xié)同作業(yè)效率。提高效率有很多方法,多壁、多機(jī)械手、多執(zhí)行器同時(shí)進(jìn)行,包括難易度等。總之,農(nóng)業(yè)機(jī)器人將有很好的場(chǎng)景,非常好、非常廣闊的前景。
—— 趙春江