山西农业机器人推广的制约因素及促进建议

　　摘要：阐述了农业机器人在山西省推广应用的可行性和必要性，分析了山西省农业机器人推广的制约因素，提出了促进山西省农业机器人推广的措施与建议，以期为农业机器人的推广应用提供参考。

　　关键词：农业机器人;智能化;制约因素;政策措施;建议;

　　农业机器人是现代农业发展出来的一种能够代替部分人类劳动的智能化、精准化的机械设备，多面向娇嫩性和复杂性的作业对象、非结构性的作业环境、特殊的使用对象和价格，是现代农业生产中不可缺少的环节，也是未来农业发展的必然趋势。

　　1、农业机器人在山西省推广的可行性和必要性

　　随着现代电子技术、计算机技术和农业机械化的发展，智能农业机器人将在农业生产中得到广泛的应用。由于经济的发展对农业生产率、劳动效率等提出了更高的要求，使得新概念农业机械—农业机器人的开发符合我国社会主义新农村建设的需求。另外科技的飞速发展使开发农业机器人的成本不断降低而性能却大幅提高，因此以农业机器人为代表的智能化、自动化的现代农业装备会带来巨大经济效益和广阔的市场前景。我国农业已经进入新的历史发展时期，农业生产的规模和模式将发生巨大的变化，对农业机械装备的结构和性能提出更高的要求。工业化和城镇化进程将要求新一代农业劳动力的数量大幅度减少而科技素质普遍提高，这必然带来新技术在农业中的大量应用，加快促进传统农业机械的更新和现代农业机械的发展。可以预计，21世纪将是智能农业机器人发展的重要时期。

　　1.1、可能性

　　农业机器人的应用首先受到经济效益因素的制约。按照经济效益的理论，若应用农业机器人，可提高工作效率、降低生产成本、增加经济效益。农业生产作为一种繁重的生产活动，人工成本支出占到总成本的50%。若采用农业机器人能降低成本支出超过10%，农业机器人的应用就能实现。据测算，在大田作业中应用除草机器人可使除草成本减少20%；而在有机农业生产中这一降低比例可达50%。另外，随着人工智能、云计算、计算机硬件等的快速发展，农业机器人的生产制造成本降低，农业生产的人工成本上涨。当2种成本达到平衡点后，农业机器人替代人工就成为必然。

　　1.2、必要性

　　一方面，应用农业机器人有助于缓解山西省农村劳动力短缺问题。山西省人口老龄化造成劳动力减少，农业作为劳动艰苦、作业环境差的弱势行业，劳动力短缺更加突出，应用无人驾驶农机可以24h进行播种、施肥和耕作等生产作业。另一方面，应用农业机器人有利于农业绿色可持续发展。为了解决温饱问题，传统农业生产往往以单纯追求高产量为目标，在土地上使用过多的化肥、农药，抽取更多的地下水资源进行灌溉。在获得高产的同时也导致农产品品质下降，土壤退化、养分流失，农药、化肥残存流入地下水，污染河流、大气，使生态环境遭到破坏。根据土壤、作物的具体情况应用农业机器人，可实现化肥和农药施用量的精准控制，实现绿色生态农业的发展目标。而采用施肥机器人可以根据不同类型土壤的实际情况，制定针对性的施肥策略，准确计算减少的施肥总量，在降低成本的同时，减少氮、磷元素等对土壤的影响，改善地下水质，减少温室气体排放，降低农业生产能耗。

　　2、山西省发展农业机器人的制约因素

　　农业机器人已有30年的发展历史，虽然大量的问题得到了解决，从而推动了农业机器人技术的发展，使农业机器人在一些率先得到了应用；但是由于技术、成本等多方面的原因，农业机器人在我国尤其是山西省并未得到广泛应用。制约农业机器人推广与应用的主要因素如下。

　　2.1、购买机器人的成本过高

　　因农业生产作业的非结构性，使农业机器人成本比工业机器人高；因农业生产的季节性，目前农业机器人只能应用在某一种作物生产的某一环节或某一项作业中，导致使用效率低，增加了农业机器人的应用成本。农业机器人性价比不能满足市场的需要，是制约农业机器人商业化的关键。以无人机为例，没有配备相关专业设备的无人机还是相对便宜的，可是对于农业生产的帮助并不大。真正能够用在农业生产上的农业无人机的造价还是比较高的，这造价中也包含了其中的硬件、软件、工具和成像传感器等。这么高的价格也是让很多的农民朋友望而却步。

　　2.2、缺乏科学化和智能化

　　农业机器人要想在最大程度上代替人工，首先要在科学化和智能化上加以改进和革新。目前现有的农业机器人，能完成基本的实际操作，代替部分人工生产活动，但要想提高农业生产率，就要对农业机器人提出更高的要求。由于农业机器人生产程序的复杂、工作种类的多样，导致机器人很难在某一功能上得到彻底的智能优化。从目前的科学技术上来看，自动识别和自主移动技术已经逐步成型，能够独立完成基本操作，但是在智能化上做得还不够好，目前许多智能化难题还未攻克，特殊的农业工作方式很难将智能化完全使用在机器人身上，再加上机器人的理论基础和相关实践技术尚未成型，在专业知识转化为实际操作中还有很长的路要走，导致目前的农业机器人智能化水平不足，功能配置不够科学等问题。

　　2.3、种类少且类型单一

　　首先是机器人种类少、生产类型单一，农业所涉及的具体施工操作类别多样，施肥、耕地、播种、丰收等诸多流程，但农业机器人的使用不能满足农业实际操作中的具体施工，例如施肥机器人仅仅能用来施肥，耕地机器人只能用来耕地，由于农业的特殊性，导致一款农业机器人只拥有一个功能或极少数功能，种类过少、功能使用过于单一，导致工作效率低下、生产水平受到限制。其次是农业机器人实际操作能力差，由于技术水平不够先进，目前农业机器人对土地环境的认知能力还很差，不能有效识别农作物，在实际作业中出现工作偏差。智能系统的发展还不够完善，农业机器人的智能程度还不能满足农业生产的需要，很多任务无法由农业机器人单独完成。

　　2.4、缺乏专业人士

　　截至2018年底，山西省拥有农机化作业服务组织4705个、人员29401名；农机大户510966个、人员656143名。这些农机从业人员年龄偏大、文化知识水平低（以高中以下文化水平为主），制约了农业机器人的推广应用。以无人机为例，无人机的熟练操作比较困难，需要专业的技术培养，但是市场上符合标准的无人机驾驶员却是十分匮乏，普通农户想要使用无人机就更需要参加专业的培训，不然就要花高价雇佣专业人员来操作无人机，无形之中也增加了不少成本，这样的情况影响了农业无人机的在普通农户中的使用，也造成了很多农户花了几万买回来却不会用，放到落灰的尴尬情况。

　　3、促进山西省农业机器人推广的措施与建议

　　3.1、促进规模经营

　　农村的土地经营权和承包权分开，农民在保留承包权的前提下可以转让经营权，从政策上为规模经营创造了条件。农民通过转包、转让、入股、合作、租赁、互换等方式出让土地经营权，将土地向专业大户、合作社等流转，形成有特色的规模经营。省政府职能部门应根据地区特点，指导规划发展适合山西省的规模生产，形成规模效应，为农业机器人等高端农业装备的应用和农业自动化水平的提高创造硬件平台。

　　3.2、创建农业机器人应用示范基地

　　以农谷为依托，向全省辐射，落实可持续发展试验示范区的建设工作重点，规划绿色生态农业试验基地，在大田生产上突出保护资源、绿色生产，通过农业机器人的使用，采用变量施肥，使用非化学除草方式，降低化肥、农药使用量；通过推广无人驾驶农机生产作业，提高劳动效率；通过示范基地的引领和示范，利用出租、出借等方式逐步推广应用成熟的机器人；鼓励科研院所创建特色农业机器人创新中心，筹建山西省农业机器人创新基地，加强对外合作，加快推进农业机器人产业化发展。

　　3.3、培养专业型人才

　　农业机器人等高端农业装备需要大量的专业人才，应充分利用山西高等院校、科研机构的优势，通过短期培训、职业教育、学历培养等方式，产学研相结合，培养一批懂农业、爱农村、爱农民的专业技术队伍，建立以科研院所为主体的产学研联合技术联盟。

　　参考文献

　　[1]林欢，林云.国农业机器人发展及应用现状[J].浙江农业学报，2015,27(5):865-871.

　　[2]戴乃昌.业机器人的发展和应用初探[J].机化研究,2009,31(2):241-244.

　　[3]崔勇.农业机器人的研究与应用浅探[J].南方农机,2008(1):35-37.

　　作者：冯彩霞