山東省農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題建議

一、發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機(jī)器人是指面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一類特種機(jī)器人，具備精準(zhǔn)感知、自主決策、智能控制和自動(dòng)執(zhí)行等特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)機(jī)器人是當(dāng)前全球農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展的重點(diǎn)方向，是智慧農(nóng)業(yè)的核心關(guān)鍵技術(shù)與裝備，也是加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在實(shí)現(xiàn)全程農(nóng)業(yè)機(jī)械化的基礎(chǔ)上，圍繞本國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，正在加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的規(guī)劃布局和科技攻關(guān)，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。

隨著智慧農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人需求量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大田、果園、設(shè)施、畜牧、水產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域，育苗、鋤草、施藥、采摘、分揀等農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究相繼取得進(jìn)展。預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，為我國(guó)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)大動(dòng)力，助力農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標(biāo)。

山東作為我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)大省和糧食主產(chǎn)區(qū)之一，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展迅速。隨著農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加快，山東省大力推進(jìn)智能農(nóng)機(jī)裝備的研發(fā)和應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)機(jī)器人方面取得一定的研究進(jìn)展。目前，山東省擁有一批農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，已經(jīng)形成市場(chǎng)化產(chǎn)品有無(wú)人駕駛與導(dǎo)航、播種與施肥、節(jié)水與灌溉、除草與病蟲害防治、收獲與貯藏等100余種品類。比如，山東魯虹農(nóng)業(yè)科技股份有限公司研發(fā)的大田專用植保機(jī)器人和煙草專用植保機(jī)器人入選 2022 年國(guó)家農(nóng)業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用優(yōu)秀場(chǎng)景名單；山東國(guó)興智能科技股份有限公司研發(fā)的蘋果田間分級(jí)機(jī)器人，解決果園中傳統(tǒng)蘋果收獲和分級(jí)環(huán)節(jié)存在的雇工難和成本高問(wèn)題；遨博（山東）智能機(jī)器人有限公司研發(fā)的溫室植保機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)噴施作業(yè)。

二、存在的問(wèn)題

近年來(lái)，山東省農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)與應(yīng)用緊跟前沿加速發(fā)展，取得了一定進(jìn)展成效，但仍與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大的差距，尤其是關(guān)鍵核心技術(shù)、體系化布局、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等相對(duì)薄弱。需要清晰地認(rèn)識(shí)到，山東省農(nóng)業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，從而在一定程度上制約了其在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵領(lǐng)域搶占制高點(diǎn)和主動(dòng)權(quán)。

一是關(guān)鍵核心技術(shù)不夠成熟。農(nóng)業(yè)機(jī)器人水平仍然處于初級(jí)階段，智能化水平不高，先進(jìn)的傳感器技術(shù)、高精度的定位導(dǎo)航系統(tǒng)以及復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)感知、智能決策算法、多機(jī)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)不夠成熟穩(wěn)定，難以精準(zhǔn)識(shí)別農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況、病蟲害類型以及土壤肥力等情況，利用農(nóng)業(yè)機(jī)器人從事田間作業(yè)尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。

二是農(nóng)業(yè)復(fù)雜作業(yè)場(chǎng)景制約農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)用。與工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)場(chǎng)景相比，一方面農(nóng)業(yè)田間環(huán)境復(fù)雜多變，如光照、溫度、濕度等農(nóng)田自然環(huán)境條件與氣象條件多變，地形起伏、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，灰塵泥土干擾；另外一方面作業(yè)對(duì)象復(fù)雜多變，農(nóng)作物形態(tài)、生長(zhǎng)狀態(tài)各異以及空間層疊分布，果實(shí)顏色，成熟度不同，增大了農(nóng)業(yè)機(jī)器人精準(zhǔn)信息感知與判斷的難度，制約了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)用。

三是農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈配套不完善。山東有傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備規(guī)模以上企業(yè)400余家，產(chǎn)品涵蓋動(dòng)力裝備、耕整地、育種育苗、播種、灌溉、植保、收獲等領(lǐng)域。但是，目前全省農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品配套不完善，像傳感器、芯片、電子元件等關(guān)鍵零部件的行業(yè)龍頭企業(yè)較少，研發(fā)企業(yè)規(guī)模、品牌影響力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等難以與省外頭部企業(yè)相抗衡，造成我省農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模效應(yīng)和集群效應(yīng)不顯著。

四是農(nóng)業(yè)機(jī)器人投資成本高。農(nóng)業(yè)機(jī)器人涉及多學(xué)科技術(shù)，包括先進(jìn)的傳感器、控制系統(tǒng)、人工智能算法以及能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的機(jī)械結(jié)構(gòu)等，研發(fā)需要大量的資金投入，耗費(fèi)較傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備要高。同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的零部件成本較高，關(guān)鍵零部件難以形成有效的規(guī)模效應(yīng)來(lái)降低成本，比如高精度的視覺傳感器、專用的驅(qū)動(dòng)器、精密的機(jī)械臂等，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)器人的整體制造成本高，制約了農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。

三、發(fā)展建議

智慧農(nóng)業(yè)將現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、信息化和智能化，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為智慧農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。下一步，重點(diǎn)是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的前瞻戰(zhàn)略研究謀劃，強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建具有創(chuàng)新能力的高水平研發(fā)體系，科學(xué)提出農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)方向和發(fā)展路徑，加快交叉融合和成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，突出企業(yè)創(chuàng)新主體地位，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展壯大。

一是強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。瞄準(zhǔn)科學(xué)及產(chǎn)業(yè)前沿，圍繞我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，聚焦農(nóng)業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵核心技術(shù)，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)復(fù)雜環(huán)境下目標(biāo)精準(zhǔn)識(shí)別與定位、作業(yè)路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃、自主作業(yè)控制等關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，提高環(huán)境適應(yīng)能力；加大對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件的研發(fā)投入，強(qiáng)化操作系統(tǒng)、視覺識(shí)別系統(tǒng)、柔性采收機(jī)器臂等核心部件自主化，以大田種管收、果蔬采收、養(yǎng)殖與巡檢等機(jī)器人為主攻方向，提升任務(wù)執(zhí)行精度，以基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、原創(chuàng)性技術(shù)突破帶動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人整體躍升。

二是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研用一體化合作。構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用合作一體化平臺(tái)，加強(qiáng)企業(yè)與高校、科研機(jī)構(gòu)、用戶之間的交流與合作，圍繞設(shè)施果蔬、大田作物、畜禽養(yǎng)殖等應(yīng)用場(chǎng)景，全鏈條、系統(tǒng)化布局攻關(guān)任務(wù)方向，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同開展農(nóng)業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用示范。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域高水平創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，探索農(nóng)業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制，強(qiáng)化科技與產(chǎn)業(yè)、技術(shù)與資本、人才與需求的對(duì)接。

三是引領(lǐng)提升農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)水平。圍繞信息、制造、農(nóng)業(yè)、生物、人工智能等多領(lǐng)域交叉融合，強(qiáng)化從應(yīng)用基礎(chǔ)、核心技術(shù)到成果轉(zhuǎn)化的攻關(guān)體系化布局，推動(dòng)關(guān)鍵零部件、技術(shù)系統(tǒng)及產(chǎn)品集成與示范；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人科研成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮輻射擴(kuò)散作用，帶動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)企業(yè)、農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范區(qū)、農(nóng)業(yè)科技園區(qū)等農(nóng)業(yè)裝備研發(fā)、制造升級(jí)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，推進(jìn)“機(jī)器人+農(nóng)業(yè)”等新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展；圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)器人企業(yè)、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)機(jī)企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)等建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的合作與協(xié)同，推進(jìn)建立農(nóng)業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新聯(lián)合體、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，構(gòu)建核心層、緊密層、擴(kuò)展層互動(dòng)發(fā)展的新格局，引領(lǐng)和培育農(nóng)業(yè)機(jī)器人未來(lái)新發(fā)展。

四是加大政策扶持力度。加大農(nóng)機(jī)購(gòu)置與應(yīng)用補(bǔ)貼力度，根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，將更多類型的農(nóng)業(yè)機(jī)器人納入農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼范圍，提高補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)或比例，鼓勵(lì)引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)商購(gòu)買和使用農(nóng)業(yè)機(jī)器人。設(shè)立農(nóng)業(yè)機(jī)器人專項(xiàng)扶持資金，用于支持農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用示范等環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)參與農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新。制定相關(guān)優(yōu)惠政策，在稅收、信貸、用地等方面給予農(nóng)業(yè)機(jī)器人企業(yè)優(yōu)惠政策，吸引社會(huì)資本投入，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。