“种田”的问题,正有望被一群拥有3D视觉和仿生手臂的智能机器人悄然化解。
近日,农业机器人领域的国家级科研平台正式落地,“农业农村部智能采收机器人重点实验室”近日获批在江苏省南京市江北新区启动。该实验室将由江苏集萃智能制造技术研究所有限公司牵头,联合江苏省农业科学院、农业农村部南京农业机械化研究所共同建设。
这标志着我国在农业劳动力短缺日益严峻、粮食安全需求迫切的背景下,正启动对农业机器人核心技术的集体攻关。
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01
农业机器人“国家队”成立
当前正值冬季,中国多地迎来果蔬采收旺季,但许多农场主们却愁眉不展。“人工成本越来越高,年轻人都不愿意干农活,采收季节临时工都难找。”一位农场主感叹道。农业劳动力短缺已成为全球性难题,中国作为农业大国,这一问题尤为突出。
在此背景下,农业农村部智能采收机器人重点实验室的获批建设,显得尤为及时且关键。这一国家级创新平台的落地,既是对集萃智造这家企业在智能采收关键技术领域硬核实力的认可,更是我国在具身智能农业场景应用赛道上的里程碑式突破。
作为牵头单位,集萃智造深耕农业智能装备领域多年,以具身智能技术为核心,已打造出行业领先的智能采摘技术体系。公司已成功研制出番茄、草莓、荔枝、苹果等多款智能采摘机器人,为实验室建设奠定了坚实的技术基础。
共建单位同样实力雄厚。江苏省农业科学院作为智慧农业领域的领军科研单位,拥有20余个智慧农业专业实验室,积累了丰富的农业数据和研发经验;农业农村部南京农业机械化研究所则已在采收机器人关键技术方面取得突破,成功研制出具有完全自主知识产权的开放式果茶采收机器人,技术指标达国际一流水平
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02
从“看得见”到“采得准”
智能采收机器人的核心挑战在于如何在复杂的田间环境中准确识别并采摘果实。传统机器人往往在枝叶遮挡、光照变化等现实条件下束手无策。
集萃智造的创新之处在于构建了“感知—决策—执行”全流程闭环。在感知层面,公司突破了传统单一模态的局限,以视觉语言大模型为核心,通过多模态语义感知与跨模态推理,精准输出果蔬关键信息。
“在具身感知层面,我们以视觉语言大模型为核心,通过多模态语义感知与跨模态推理,精准输出果蔬关键信息,可解决农业场景常见的枝叶遮挡难题。”集萃智造董事长兼总经理骆敏舟介绍。
公司自主研发的CoPickVLM模型,专门针对农业场景中的复杂情况进行了优化。该模型能够在果实被枝叶严重遮挡的情况下,仍能准确识别和定位,大幅提升了机器人在实际作业环境中的可靠性。
决策与执行环节同样体现了技术创新。基于VLM输出的语义信息和赋予的zero-shot泛化能力,通过Prompt交互模式响应并输出信息,机器人可在多种复杂场景下完成多类果蔬的全流程采摘,大幅降低了场景适配成本
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03
具身智能构建农业机器人“最强大脑”
“具身智能”是集萃智造技术体系的核心概念,也是该实验室重点攻关方向。与传统AI不同,具身智能强调智能体通过与环境互动来学习和进化,更加贴近人类智能的形成方式。
集萃智造已形成了多元化的具身智能技术储备。公司研发的WB-VIMA全身视觉运动注意力策略,可通过视觉信息引导机器人全身协调运动,优化感知与决策效率;VLA遥操作技术则基于大模型实现复杂任务规划与泛化动作,构建语音交互与动作指令统一架构。
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值得一提的是,集萃智造此前在具身智能移动焊接机器人上落地实践的车臂协同、免示教等技术,也为农业采摘机器人的协同控制提供了技术借鉴,形成了“一核多支”的具身智能技术体系
实验室未来将聚焦“感知—决策—模拟—进化—诊断”全链条技术体系构建,推动农业机器人从单一功能执行向具备环境适应、自主学习和持续进化能力的智能体转变。
这一技术路径将显著提升农业机器人的通用性和适应性,为解决多作物兼容、复杂环境适应等关键瓶颈问题提供新的思路。
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04
成本与技术的双重“拦路虎”
尽管前景广阔,但智能采收机器人的大规模普及仍面临多重挑战。首先是成本问题。当前国内单臂采摘机器人均价在15万至25万元,多臂机型更是高达50万至80万元,进口设备价格还要再贵30%至50%。这样的价格让资金实力有限的中小型农场望而却步。
维护成本同样不容小觑,国产设备一年维护费用1万至2万元,进口设备则需2万至3万元。漫长的回报周期进一步降低了种植户的采购意愿,不少农户直言“买得起也用不起”。
技术层面的短板也亟待补齐。尽管主流机型识别准确率已超过90%,但在极端天气、果实被枝叶严重遮挡或作物形态不规则等复杂场景下,机器人仍容易“看走眼”。此外,多数机器人为单一作物设计,多作物兼容能力不足。要实现大规模跨作物应用,算法仍需持续优化和升级。
实验室的成立正是为了直面这些挑战。通过三方优势互补、协同攻坚,重点攻关3D视觉无序抓取、多模态精准感知、人机共融等关键技术,针对性解决复杂环境适应、多作物兼容等核心瓶颈。
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05
“产学研用”一体化创新模式
机器人大讲堂获悉,此次实验室的获批建设,是“产学研用”一体化创新模式的典型案例。集萃智造、江苏省农业科学院和农业农村部南京农业机械化研究所三方的合作,形成了从基础研究到技术开发再到产业应用的完整创新链条。
据悉,集萃智造作为技术转化和产业化的主体,正积极将前沿研究成果转化为实际产品,并通过市场化运作推动技术迭代和成本降低。公司正在建设“近万台智能机器人”产业化基地,预计2026年9月投产。规模化生产将显著降低制造成本,让更多农户用得起智能采摘装备。
这种协同创新模式,打破了传统科研机构与企业之间的壁垒,加快了科技成果的转化速度,为我国农业机器人产业的发展提供了可复制的成功经验。
实验室的短期目标是攻克智能采收机器人的关键技术瓶颈,提升产品的可靠性和适应性。中期则着眼于降低成本,推动智能采收机器人的规模化应用。长期愿景则是将农业机器人从当前的“科技盆景”转变为普惠生产力。
具体而言,实验室将探索人形机器人在番茄、黄瓜等作物采摘中的应用。与专用采摘机器人相比,人形机器人具有更好的通用性和灵活性,能够适应更多类型的农作物和作业环境。
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人才培养也是实验室的重要功能。作为国内领先的具身智能农业机器人研发、转化与人才培养基地,实验室将为我国农业机器人产业输送大量专业人才,支撑产业的可持续发展。
从更广阔的视角看,智能采收机器人只是农业智能化的一个起点。随着技术的成熟和成本的下降,农业机器人将逐步扩展到植保、除草、施肥、巡检等更多环节,最终实现农业生产全流程的智能化升级
06
结语与未来
在南京江北新区,集萃智造厂房内的机器人还正不断“学习”如何更好地识别和采摘番茄;实验室里,科研人员正在优化多模态感知算法;试验田中,最新款的采摘机器人正在进行实地测试。
这一国家级重点实验室的启动,预示着中国农业正站在智能化的门槛上。
随着关键技术的突破和成本的逐步下降,农业机器人有望真正破解农业“用工难、用工贵”的痛点。当机器人成为田间地头的“新农人”,中国农业的现代化之路将更加坚实有力。
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