起飞！农业机器人正当时

农业机器人已被证明是世界各地农民的宝贵工具。自工业革命以来，农业变得越来越机械化和自动化，人工智能将这种自动化提升到更高的水平，人工智能的使用与现在的“精准农业”相交，减少了肥料、杀虫剂、除草剂和水等投入，同时提高产量。

农业航空机器人

使用空中无人机从空中检查农作物已经很成熟。航空成像提供了有关作物健康和土壤条件的宝贵见解。监测作物生长的公认方法是使用归一化差异植被指数（NDVI）地图。但这不仅仅是被动检查数据的问题。NDVI数据可以下载到拖拉机上。智能农场设备使用数据来控制肥料的施用。

农业中使用的无人机（UAV）主要有三种类型。

一是固定翼无人机。固定翼无人机的机翼像飞机一样，通常只有一个或两个螺旋桨。这种无人机可以在空中停留的时间比旋翼型更长，对于当今庞大的农场来说，长时间的飞行是一个优势，但是它们需要一条光滑的起飞和着陆跑道，并且比直升机更难驾驶。

二是旋翼无人机。旋翼无人机有多个旋翼，像直升机一样带有叶片，最常见的配置具有四个旋翼（四轴飞行器）或六个旋翼，一些无人机还有更多，旋翼无人机比固定翼无人机更容易控制，因为它们可以垂直起飞和降落，所以它们不需要着陆跑道，旋翼无人机通常比固定翼型号便宜。

三是混合无人机。混合动力无人机垂直起飞，然后可以在飞行中切换到滑翔模式，因此，它们结合了其他两种无人机的优点，混合动力无人机承诺固定翼无人机的飞行时间更长，旋翼型飞机易于使用，然而，混合动力无人机更复杂、更重、更昂贵。 该技术也不像其他两种类型那样成熟。

播种和喷洒机器人

用于播种和喷洒的无人机仍然是一个新事物，但它们是商用的。 农用车辆中的一些大牌现在提供自动喷洒和播种无人机。

任何想要在美国驾驶起飞时重量超过55磅的无人机（包括货物）的无人机飞行员都需要通过美国联邦航空管理局（FAA）申请特别豁免。 因此，许多无人机制造商限制了他们的有效载荷能力以避免这一障碍。

播种无人机主要用于覆盖作物。采用种植覆盖作物的做法是一种土壤健康做法。覆盖作物有助于限制土壤侵蚀并减少径流中的污染。空中无人机最适合在拖拉机和农作物喷洒机难以到达的地方播种。 对于喷涂和播种无人机，有效载荷能力是一个关键因素。需要注意水箱的大小和喷雾宽度。无人机必须具有足够强大的电池和提升能力。这些因素的组合将决定一次可以喷洒多少英亩。

更复杂的无人机有一个野外站，为无人机提供大本营。一家供应商提供具有自动储罐加注功能的现场工作站。现场工作站还可以完全自主地将旧电池换成新电池。先进的自主喷涂无人机利用雷达和其他传感器，使它们能够避开障碍物。 大多数无人机都是电池供电的。然而，有些人使用燃料。燃料增加了它们的有效载荷能力和飞行时间。

水果盒蔬菜收获机器人

水果和蔬菜收获机器人仍处于原型阶段。他们显示出巨大的希望。 收割机器人的手臂末端工具（EoAT）因每种作物而异。例如，辣椒表面光滑、蜡状，非常适合用吸盘夹住。西红柿比辣椒更脆弱，因此机器人使用软指抓手，在拉动水果以将其与植物分开时扭曲水果。草莓更加娇嫩，需要格外小心才能收获。例如，一个收割机器人在握住物品的同时使用茎刀，以避免在拉动时瘀伤。

人工智能辅助视觉检测成熟度并规划机械臂的路径以拔出目标。 一些收割机器人具有骑在轮式底座上的关节臂。 其他人则在铁路上旅行或使用军用车辆等轨道。

一个特别引人注目的收割机器人有两架空中无人机。 无人机通过提供电力的脐带连接到轮式推车上。 无人机在推车旁边飞行，使用计算机视觉找到成熟的水果并使用抓手将其摘下。 采摘后，无人机将作物放入推车的垃圾箱中。 推车向下移动，而拴在推车上的无人机根据需要重新定位。

在苗圃中，一项必不可少但累人且耗时的任务是将盆栽植物隔开。 当小时，观赏灌木和幼树可以紧密地放在一起，以最大限度地利用可用空间。 随着它们的生长和变大，这些植物需要空间来变得茂盛和广泛。

对于果园来说，将水果从采摘地点拖回收集点是AMR的一个很好的应用。 AMR通过自主跟踪人类采摘者来协助他们。 机器人携带托盘或箱子，工人可以将采摘的水果放入其中。 当托盘装满时，机器人自主移动到收集区域。 因此，机器人消除了原本需要的行走。 它通过使工人能够继续采摘来提高生产力。 有些供应商提供这种机器人。

除草机器人

对于商业农业，一些除草机器人使用微剂量的除草剂。 机器人沿着作物行自主移动。 它使用计算机视觉来区分杂草和作物。 当发现杂草时，机器人执行器会伸出援手。 少量农药直接沉积在杂草上。 因此，使用的化学品要少得多。 另一种方法是使用激光去除杂草。 因此，该方法不使用化学品，并被认证为有机物。

温室机器人

室内农业激增。 在室内种植提供了更可控的环境，有利于精准农业。 降低温室的关键成本是LED灯。 如今的LED提供与白炽灯泡相同的光强度，功耗降低85%。 AI控制照明、温度、二氧化碳和湿度。 气候可以根据每种作物的需求量身定制。

室内农业的缺点是它是能源密集型的。 因此，这样的农场只对水果和蔬菜等高价值作物具有经济意义。 试图在里面种植小麦或谷物不会获利。 然而，室内农业的产量要高得多。 对于许多作物来说，这可能是一个有吸引力的投资选择。