农业机器人概述
农业机器人的研发很早就成为了发达国家科研的重要组成部分。它因其作业对象和作业环境的复杂多变性，决定了它较工业等领域机器人有着诸多不同和更高要求。
由于机械化、自动化程度比较落后，“面朝黄土背朝天。一个四季不得闲”成了中国农民的象征。我国是一个农业大国，但是农业人口较多，人均土地拥有量非常少，所以农业机械化、自动化的需求也不像发达国家那么迫切。
像日本、美国等发达国家，农业人口较少，随着农业生产的多种经营，劳动力不足的现象越来越明显。许多作业项目如蔬菜、水果的挑选与采摘、蔬菜的嫁接等都是劳动力密集型的工作。再加上时令的要求，劳动力问题很难解决。
正是基于这种情况，农业机器人便应运而生了。使用机器人有很多好处，比如可以提高劳动生产率，解决劳动力不足的问题，改善农民的工作卫生环境，防止农药、化肥等对人体的伤害，提高作业质量等。
农业机器人的特点
在农业机器人的研究方面，日本处于世界领先地位。但是，由于农业机器人所具有的技术和经济方面的特殊性，还并没有普及推广。农业机器人有以下特点：
一、农业机器人一般要求边作业边移动。
二、精度要求较高。比如水稻插秧机器人要求其相对和绝对误差不超过15厘米。
三、农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离，而是具有狭窄的范围、较长的距离及遍及整个田间表面的特点。
四、使用条件变化较大。如气候的影响；在道路不平坦和在倾斜的地面上作业时，还须考虑左右摇摆的问题等。
五、价格问题。工业机器人所需的大量投资由工厂或工业集团支付，而农业以个体经营为主，如果机器人不是低价格，就很难普及。
六、农业机器人的使用者是农民，不是具有机械电子知识的工程师。因此，农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。
农业机器人种类
现在已经开发出来的农业机器人种类很多，按照作业对象的不同，通常可以分为四类：
第一类，可完成各种繁重体力劳动的农田机器人，比如插秧、除草及施肥、施药机器人等。
第二类，可实现蔬菜水果自动收获、分选、分级等工作的果蔬机器人，比如采摘苹果、采蘑菇、蔬菜嫁接机器人等。
第三类，可替代人养牲畜、挤牛奶、剪羊毛等工作的畜牧机器人，比如牧羊、喂奶及挤奶机器人等。
第四类，可代替人实现伐木、整枝、造林等工作的林木机器人，比如林木球果采集、伐根清理机器人等。
农业机器人的特点
农业机器人与工业等领域的机器人有很多共同之处，又有明显不同。
农业机器人的作业对象具有娇嫩性和复杂性。它工作时具有特定的位置和范围，通常必须要同时实现作业和移动。作业对象的形状复杂，相互之间生长发育差异很大，所以要求其必须具有灵活处理问题、实现合理避障和降低损失率的能力。
农业机器人的作业环境具有易变性和难预测性。时间和空间的变化导致其作业对象生长环境的变化，所以要求农业机器人要有足够的适应能力，在视觉、推理和判断等方面具有非常高的智能。
农业机器人的使用对象和价格具有特殊性。其使用者是农民，这就需要农业机器人必须具有可靠性高和操作简单等特点。同时，由于农业的弱质性和农民的弱势性，因此农业机器人的制造成本一定要尽可能低，否则很难普及。
农业机械化水平是一个国家农业现代化水平的重要标志，而农业机器人技术则更能反映一个国家的农业机械化科技创新水平。随着各个国家不断加大对农业机械化发展的扶持力度，农业机器人也必将成为未来农业技术装备研发的重要内容。
发达国家农业机器人发展
发达国家对农业机器人的研制起步早、投资大、发展快，这些国家农业的规模化、多样化、精确化和设施农业的快速发展，有效地促进了农业机器人与其他智能化农业机械的发展。
自20世纪80年代开始，发达国家根据本国实际情况，纷纷开始对农业机器人进行研发，并相继研制出了嫁接机器人、扦插机器人、移栽机器人和采摘机器人等多种农业生产机器人。
比如：澳大利亚的剪羊毛机器人；荷兰的挤奶机器人；法国的耕地和分拣机器人；日本和韩国的插秧机器人；丹麦的农田除草机器人；西班牙的采摘柑橘机器人；英国的采蘑菇机器人。
还有一种多用途、低成本的温室机器人样机，无需人工帮助，就可以在温室环境下，进行精准施药和精准施肥作业，样机的劳动生产率达到每小时400至500株。
由于农业机器人对农业带来明显的经济效益，东南亚一些国家对农业机器人的研发也表示出较大兴趣。总体看来，在农业机器人的研发方面，日本居世界领先地位，研制出了用于番茄、黄瓜、葡萄、柑橘等水果和蔬菜收获的多种可用于农业生产的机器人。
但是，由于农业生产环境、作业对象及使用者等因素与工业生产领域的截然不同，发达国家研发成功的农业机器人还未实现商品化生产和大面积普及。
进入21世纪后，农业劳动力不断向其他产业转移，农业劳动力的结构性短缺和日趋老龄化逐渐成为了全球性问题。随着设施农业、精确农业和高新技术的快速发展，特别是人工作业成本的不断攀升，为农业机器人的进一步发展提供了新的动力和可能。
由于蔬果采摘不仅季节性强、劳动量大，而且作业费用高，人工收获的费用通常占全程生产费用的50%左右，因此，采摘机器人在日本、美国、荷兰等国家有了初步应用。
在日本，有科学家研发了一种用于收获莴苣的3自由度机器人，该机器人基于机器视觉和模糊逻辑控制原理，包括3自由度机械手、末端执行器、莴苣传送带、吹风机、机器视觉装置、6个光电传感器以及模糊逻辑控制器等部分。该机器人的收获成功率为94.12%，平均收获周期为1个/5秒。
还有一些科学家开发出了移动式水果分级机器人，该机器人利用电子计量系统和机器视觉系统来获得田间果实的重量、尺寸、颜色、外形、缺陷等果实品质指标，并且记录产地、收获时间等相关信息，以此信息源为基础建立作物的产量和品质地图，为田间生产作业提供科学决策。
随着社会步入信息化时代，机器人越来越智能化、网络化、数字化，发达国家部分地区实现了农业现代化。美国是世界上农业生产技术水平最高、劳动生产效率最高、农产品出口量最大、城市化程度最高的国家之一，农业成为美国在世界上最具有竞争力的产业，也让美国成为世界上唯一的人均粮食年产量超过1000千克的国家。
在2015年，美国威斯康星州举行了一场农业科技展，现场不仅能够看到大型收割机、农用直升机，而且参观者还能亲自尝试并与其他同业探讨最先进的农业科技，包括能够连接至云端进行分析、改善农作物产量的传感器，以及能够分担劳动的机器人。
在美国，一批新型机器人正准备大举进军农耕领域，例如有一种能在玉米丛中窜来窜去的小型机器人，可以在夏季末开始播种，甚至在成熟的玉米收割之前就可以播种。还有一种挤牛奶机器人也崭露头角，但价格仍非常昂贵。
中国农业机器人的发展
中国的农业机器人研发起步晚、投资少、发展慢，与发达国家相比差距还很大，还处于起步阶段。到20世纪90年代中期，国内才开始了农业机器人技术的研发。
中国农业大学是中国农业机器人技术早期研发单位之一，研制出的自动嫁接机器人成功地进行了试验性嫁接生产，并解决了蔬菜幼苗的柔嫩性、易损性和生长不一致性等难题，可以用于黄瓜、西瓜等幼苗的嫁接，形成了具有自主知识产权的自动化嫁接技术。
随后南京农业大学、东北林业大学等其他高校和科研院所也相继开展了相关研究，并且随着中国工业化、城镇化和现代化的快速发展，中国农业机器人的研发范围也逐步扩大。
随着中国科技的进步，我国在耕耘机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、蔬菜嫁接机器人、收割机器人、采摘机器人等方面均有研发。
此外，东北林业大学还研制出了林木球果采摘机器人，它的应用有望缓解我国的森林资源危机，改进我国的森林资源利用方式。
但是，研制出来的农业机器人大都只针对于农业生产某一环节的某一项作业。农业生产的特征之一是季节性强，这就造成了农业机器人的使用效率低，间接地增加了农业机器人的成本，使其性价比不能满足市场的需要，成为了制约农业机器人商业化和进一步研究应用的瓶颈问题。
比如采摘机器人，由于草莓、黄瓜等经济作物生产的季节性问题，如果采摘机器人只能用于一种农作物的采摘，那么该机器人一年工作的时间非常有限。只有当农业机器人的生产成本低于人工收获成本时，农业机器人才能够得到推广，这无疑对农业机器人的成本控制提出了较高的要求。
随着中国科技和经济的快速发展，尤其是国家不断地加大对农业机械化发展的扶持力度，中国农机化事业进入了前所未有的良好发展时期，这也为农业机器人提供了良好发展机遇。同时，农业机器人技术的先进性和先导性，决定了其必将成为未来中国农业技术装备研发的重要内容之一。
拓展阅读
在2016年3月，河南省永城市农业局植保站从合肥多加农业科技有限公司引进了10台3WYP—50型植保机器人，让机器人在现代农业中大显身手。耕种者指着麦田里正在喷洒农药的植保机器人说，就是这么个高科技的新鲜玩意，有了它，不用费事就能够完成以往繁琐的植保农事，简直是如虎添翼啊！