我国农业机器人现状与发展趋势

面对农产品需求和农业资源日益增长、劳动力迅速减少的矛盾，农业机器人技术在几十年技术和产业探索的基础上迎来了爆炸性发展。鉴于农业机器人技术发展的复杂性和特殊性，总结其发展特点，合理判断其趋势具有重要价值。

但未来的农场将是无人农场，需要大量的农业机器人，许多国内研究机构和企业也在讨论无人农场，也建立了无人农场示范，虽然我国机器人研究起步较晚，但工业发展迅速，政策支持不小，工业和信息化部.发展改革委.早些时候，财政部联合发布了《机器人产业发展规划（2016-2020年）》，为农业机器人的进一步发展提供了新的机遇。

据分析，农业机器人已成为世界热点。2017-2021年，农业人工智能年复合增长率为22.68%。2016年为27.6亿美元，预计2020年为111亿美元，2025年为308亿美元，主要包括农业无人机、无人拖拉机.智能收获机.智能除草机.挤奶机器人.农业自动化和控制系统等。农业机器人的广泛应用是人工智能农业市场快速发展的重要因素。目前，我国农业机器人研究产出规模已超过美国，重点是机器人的收获和采摘。

农业机器人论文产出趋势.热点研究主题.分析了国家竞争形势和研究前沿，旨在把握国际竞争形势和研究前沿方向，为科技布局和科技管理提供决策支持。

研究前沿分析的方法是检索所有检索到的东西SCI论文数据汇总，排名在Top10%的论文是基于选择，选择引用频率高的论文。然后根据研究主题进行分类.从而获得当前农业机器人研究的前沿方向和重点研究内容。

1.国际竞争形势

根据本文的分析，我国农业机器人的研究和生产规模超过了美国，重点是收获和采摘机器人。2013-2018年，世界上所有与农业机器人研究相关的研究都被发现SCI论文数量为484篇（检索日期至2018年12月），相关农业机器人研究论文从2013年53篇增加到2017年114篇（2018年数据不完整），增长近1倍。从数据可以看出，年度数量变化呈上升趋势，表明近年来农业机器人研究产出规模不断扩大，该领域仍处于研究的上升期，越来越受到关注。

2.优先国家

2013-2018年，世界农业机器人SCI论文贡献自世界52个国家，其中前10个国家数量最多的是中国.美国.西班牙.德国.澳大利亚.荷兰.以色列.意大利.共有426篇论文，约占论文总量的88%。

从论文数量的年度变化可以看出，在农业机器人方面，我国论文数量逐年增加，增长趋势非常明显。2014年，年度论文数量开始超过美国。当然，中国农业研究人员的数量也在增加。

3.热点主题

与农业机器人有关SCI论文表明，各国的热门研究主题主要集中在操作场景和关键技术上，分布相对不均匀。其中，中国更注重收获和采摘机器人的研究，而美国.澳大利亚.荷兰和英国更关注挤奶机器人，以色列和日本更关注收获机器人，德国和意大利更关注喷灌机器人。

（农业机器人）

可见，各国对农业机器人的研究在很大程度上受到了自身农业国情的影响。同时，根据实际需要，研究效益的结果得到了很好的实验和验证。

4.前沿方向

在论文的整体产出方面，虽然我国农业机器人的研究产出规模超过了美国，但引用频率可以在一定程度上反映论文的质量和影响。

从论文的内容来看，我们可以很好地确定相关的前沿方向。例如，与农业机器人相关的检索。SCI筛选论文.从解释中可以看出，研究主题目前聚集在三个前沿方向，即操作对象识别和定位算法优化、导航和路径规划算法优化、操作（农业生产）对象的选择和监控。

在作业对象识别和定位算法优化方面，各国主要研究番茄.甜椒.苹果.柑橘、荔枝等果蔬、杂草、作物病害的识别，而我国在这一方向的研究产出相对较多。

在导航和路径规划算法优化方面，日本和西班牙的相关研究更加先进。

在美国，工作对象的分类和监测研究产出相对较多，重点是水果分类、水产养殖监测、牛奶产量和风险监测。

全球农业生产的集约化和规模化进程正在加快，但随着人口的稳定和下降，世界农业劳动力肯定会继续下降，但各国对农业机器人的需求将继续增加。由于农业环境和商业对象的复杂性.目前可以看出，农业机器人研发难度大，相关作业效果有待提高。

农业机器人可以逐渐取代人力，不断帮助农业生产降低劳动强度。同时，它还可以提高劳动效率，帮助解决许多国家面临的劳动力短缺问题。农业机器越来越受到农业人口较少的发达国家的重视，也成为国际农业设备产业技术竞争的焦点之一。相对而言，我国与发达国家的水平差距明显，如农牧业技术与机械设备结合不够紧密，国内稳定.故障率.易用性等指标不理想，生产成本高，生产效率低，智能化程度低，核心算法差距明显。