0.015秒識别
7.5秒采下
10分鐘一棵樹
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在紀錄片中看到的高科技場景，如今照進了現實
2022年11月，蘋果全程機械化科研基地（陝西白水蘋果試驗站）的雙臂蘋果采摘機器人亮相于農業農村部。據了解，機器人隻需0.015秒就能識别出樹上蘋果的位置，實作“握力小、抓得穩、采得下”，單臂單果采摘速度平均約為7.5秒/個，雙臂采摘每小時可采摘約800個果實，相當于6至7棵果樹，約10分鐘一棵樹。未來，這台蘋果雙臂采摘機器人甚至能夠做到晝夜不停采摘，實作無人自主化智能運作。
機械化的本質是什麼？替代簡單勞動；智能化的本質是什麼？替代複雜勞動。元一智庫農研中心主任、農參總編輯鐵丁老師認為，提高效率，降低成本正是品牌建設要達到的狀态。品牌農業必須要有成本意識，把成本（價格）管理當作重要的課題來做，包括種植養殖成本、倉儲物流成本、管理營運成本、人力資源成本等。從傳統生産走向機械化生産，從粗放經營走向精細化管理，這是農業發展的必然趨勢和要求。
今年，中央一号檔案檔案提出，加快先進農機研發推廣，加緊研發大型智能農機裝備、丘陵山區适用小型機械和園藝機械。
這台蘋果雙臂采摘機器人的試驗成功，也意味着大陸蘋果采摘機械化向前邁出了重要一步。
我們為什麼需要采摘機器人?
機器人采收是農林業現代化的關鍵之一。采摘是水果生産鍊條中最耗時、最耗力的環節，在果農的經營成本中，雇傭采摘勞工的費用占據了50%~70%。尤其發達國家，農業發展面臨人口老齡化嚴重，農業勞動力缺失的風險，而雇傭農工的成本又在逐漸增高，采摘機器人将是成為最好的替代。
根據“十四五”規劃資料，全國農作物耕種收綜合機械化率達到71.25%，而丘陵山區農作物耕種收綜合機械化率還不足50%，低于全國平均水準20%左右。大陸雖是開發中國家，已呈現出人口老齡化，村莊空心村、農田變荒地的現象，農村勞動力短缺以及人工勞動成本高昂成為農戶務農的絆腳石。同時，大陸地大物博，地形地貌複雜多樣，人工種植成本居高不下。
以蘋果為例，在大陸西北、西南地區、東南地區的蘋果種植區，多呈現丘陵溝壑、崎岖不平、種植碎片化現象，蘋果采摘、運輸困難。
大型智能農機的投入使用将降低蘋果采收以及山地運輸的時間成本和運輸受損成本。提高農民生産種植的熱情，助力農村産業振興，加速農業現代化快速發展。
機械化智能化的國外實踐
放眼全球，在20世紀80年代，美國、日本、德國就開始研究采摘機器人。經過多年發展，市場上采摘機器人主要有草莓采收機器人、番茄采收機器人、黃瓜采收機器人、蘋果采收機器人和林業采收機器人等。
美國華盛頓州，著名的“水果之鄉”，更是世界級的著名蘋果出口基地，華盛頓蘋果享譽全球。一些果園使用智能蘋果機器人進行采收。他們的采摘機器人是由6隻采摘臂組成，1分鐘采摘30個蘋果，從一個蘋果識别到采摘僅需1.5秒；與衛星導航結合視覺分析，可以準确識别樹上已成熟的蘋果，然後采用用真空抽吸式，全天候采摘。
但是，機器人和種植環境是互相成就的。
他們為了采摘機器人能夠大規模進行機械化采收作業，專門将原來三維的蘋果樹生長空間改為二維平面種植，研究出适合采摘機器人在田間穿梭作業的矮化自根砧帶分枝大苗建園，高紡錘形是主要樹形。蘋果樹的枝條不再張牙舞爪地伸向四周，而是對枝條進行功能化分類修建，而在種植行距上，采用電腦智能控制，用GPS坐标定位，由拖拉機自動種植行距在4米，并保持每一排果樹呈直線狀排布。
智能采摘機器人市場巨大，而在水果采摘中，時間就是一切，延後一周兩周，水果将損失其80%的價值，全球的水果種植者每年因無法采摘導緻的銷售額損失達到了300億美元。是以，智能采摘機器人是世界各國重要的農具之一。
2021年10月，日本Inaho番茄采收機器人，全自動化采摘零食番茄、AI算法根據果實顔色和大小識别成熟度、平均6秒鐘采摘一顆蕃茄，一次充電可使用12小時、可晝夜工作。西班牙柑橘采摘機器人每分鐘摘柑橘60個，而人工隻能摘8個左右，工作速度極快。
同年，荷蘭國際園藝展會（GreenTech）上，普瑞瓦推出可獨立在溫室内移動行進的摘葉機器人Kompano，可全天候對番茄植株進行摘葉操作。在智慧算法和已獲專利的末端執行器支援下，這款機器人每周作業面積達1公頃，準确率超過85%。第一批機器人已經傳遞種植者使用。
紐西蘭，Robotics Plus公司的猕猴桃自動采摘機，4隻機器采摘臂可以成熟地摘下果架上的猕猴桃，然後傳送到收藏盒。
說到采摘機器人還有很多種，上述盤點的采摘機器人雖然已經試驗成功，但要麼呈現小規模生産面世，要麼有價無市。尤其在各國種植标準化不統一的情況下，距離采摘機器人面向市場商品化銷售還有很長的路要走。
機械化倒逼農業标準化種植
好馬配好鞍。大陸丘陵地區主要承載着大宗果蔬等經濟作物，是大陸的“果籃子”，加快适合大陸丘陵地區大宗水果采摘機器人自主研發工作，對大陸實作農業現代化至關重要。
據了解，英國一台采摘覆盆子的機器人造價需要70萬英鎊（折合人民币約614萬元）。智能農機造價不菲，并非小農戶能随便入手的農機。要提高智能農機的大批量使用，大陸“小而散”的農田種植模式應向規模化種植、标準化管理、機械化生産靠攏、看齊。
元一智庫農研中心主任、農參總編輯鐵丁老師認為，小農戶分散生産的品質不統一，難以達到品牌的要求。品牌打造本身資金投入大、回報周期長、能力門檻高，小農戶難以參與進來。通過機械化、标準化生産提升品質，可以為品牌農業發展創造條件，加速小農戶與大市場的高效對接。
以蘋果栽培為例：可以根據各地區的氣候、土壤等自然環境，對蘋果的品種、苗木等進行選擇，按照“因地制宜、适樹适栽”的原則，整合小農戶進軍大農場，然後依據現代化、機械化生産需求，建設适合農機作業的标準化果園。通過現代化農業生産方式倒逼果園建設标準化種植。如同前文中提到的，美國已經将高科技滲透到蘋果園中的每一個角落。
投融資不斷，加速機器人産品落地
科技是第一生産力。近年來，在國家經濟、科技都獲得快速發展的情況下，智能機器人已經在很多領域得到了廣泛的應用。國内外高校科研團隊和企業積極帶資投入農業機器人的合作、研發以及推廣工作中。
2018年大疆科技獲得戰略性投資10億美元，2020—2021年極飛獲得百度資本、軟銀願景、創新工場、高瓴資本等合計15億元的投資，無人飛機領域的後起之秀蘇州極目、南京拓攻兩家企業也獲得了數億元人民币的融資，此外豐疆智能、上海聯适、惠達科技等北鬥自動導航、智能農機企業也都獲得了數額不等的投融資。
近三年，擁有廣闊空間的農業消費市場也吸引着網際網路巨頭和産業龍頭持續加碼。2022年，農業無人駕駛企業“中科原動力”完成了數千萬A+輪融資。本輪融資由創世夥伴CCV領投，老股東祥峰投資、德聯資本跟投，将主要用于産品研發以及市場拓展。網際網路行業也紛紛入局，拼多多宣布專門設立100億元農業科技專項，騰訊安全釋出戰略新品“騰訊安心平台”，京東落地“農産品大流通戰略”等等。
融資是農資企業從商品經營到資本競争的跨越式發展，除了以上企業，目前沃得、威馬、星光等典型農機制造商也加快創業闆、科創闆、上闆上市資格的标的。大陸人工智能、自動駕駛、智慧農業的發展強勁有力。
實用雖遠，但意義非凡
近年來，大陸在大型智能農機裝備的研究方面取得了很多成就。
以大疆農業為例，中國造植保無人飛機領先全球，全球市場占有率70%以上，大疆、極飛的無人飛機全面占領日本、南韓等。
中國人的飯碗要牢牢端在自己手裡。農業機械化發展實作了一人對多機管理，連續高強度長時間作業，大幅減少作業人員數量。
大陸在新疆、内蒙古、東北等地的糧食作物農業機械化生産已廣泛使用。但大宗水果等受自然環境的影響，相比糧食作物的機械化生産管理要弱。果園種植要實作全面機械化生産，一方面要加快規模化種植，另一方面則根據現代農業機械化發展程度，倒逼果園從耕地、整地、施肥、打藥、采收等方面實施建設标準化果園以及管理辦法，以促進大型智能農機盡早下地作業。
以雙臂蘋果采摘機器人為代表之一，相信未來，大陸農業将一改過去面朝黃土背朝天式耕作，實作機器人種地，一人管理成千上萬畝農田的場面。
參考資料：
[1]農民日報：ChatGPT火出圈，蘋果采摘機器人咋樣
[2]極客公園：2050 年，我們需要 500 萬「機器人」摘水果
[3]678Robot：萬物皆可摘！采摘機器人在農業的應用領域原來這麼廣？！
[4]直覺學機械：50畝果園1台機器6隻手，不分白天黑夜作業，采摘蘋果不到1秒
[5]35鬥：農機企業也排隊IPO，行業迎來第二次資本浪潮
[6]錫山國家農業園：農業 | 盤點6款國外農業機器人！炫酷又實用！