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農業(yè)機器人將呈現(xiàn)出信息化、智能化和小型化等趨勢

隨著全球人口的持續(xù)增長，預計到2050年世界需增加60%的食物生產以滿足93億人口的需求。與此同時，農業(yè)勞動力短缺和老齡化問題日益嚴重，傳統(tǒng)農業(yè)生產方式面臨巨大挑戰(zhàn)。農業(yè)機器人作為一種高端智能農業(yè)裝備，能夠在精準農業(yè)生產中發(fā)揮關鍵作用，提高資源利用效率，保障糧食供應的可持續(xù)性，已成為農業(yè)領域的研究熱點。

1、農業(yè)機器人產業(yè)需求背景

（1）農業(yè)生產中的主要人工作業(yè)環(huán)節(jié)及挑戰(zhàn)

大田作物生產涵蓋耕地、播種、施肥等多個環(huán)節(jié)，果園或園藝作物涉及育苗、灌溉等工作，養(yǎng)殖過程包括飼喂、擠奶等任務。以草莓采摘為例，當前高度依賴人工，西方勞動力不僅嚴重缺乏、不穩(wěn)定，而且成本高昂，如挪威采摘工約120元/時，英國約80元/時，且季節(jié)性采摘工供應極不穩(wěn)定，嚴重影響生產。

（2）農業(yè)生產效率急需提高

據聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織（FAO）測算，為滿足未來人口增長的食物需求，農民需在相同土地上更精確、高效地生產食物，并減少環(huán)境影響。農業(yè)機器人等智慧農業(yè)技術能為植物精準提供各類輸入物，提高農產品產量和質量，同時提升資源利用效率。

（3）農業(yè)勞動力短缺日趨嚴重

世界農業(yè)勞動力占比已從1991年的44%降至2021年的26%，中國農業(yè)勞動力在城鎮(zhèn)化進程中加速減少，“十三五”時期平均每年減少約1300萬人，且面臨老齡化問題。2017年中國農業(yè)勞動力平均年齡達53.3歲，55歲及以上勞動力占比大幅上升，若無高端農業(yè)裝備替代，將面臨“無人耕種、天價食品”的困境。

2、農業(yè)機器人行業(yè)產業(yè)鏈結構

農業(yè)機器人行業(yè)產業(yè)鏈由上游原材料及零部件供應、中游生產制造和下游應用領域構成，各環(huán)節(jié)相互關聯(lián)。上游提供金屬材料、電子元器件等，核心零部件成本高且部分依賴進口，影響機器人性能；中游采用模塊化設計與柔性生產線，龍頭企業(yè)通過垂直整合和技術迭代提升產能，國內外企業(yè)競爭合作；下游應用于多種農業(yè)領域并不斷拓展，直銷為主但電商平臺銷售占比快速增長。

農業(yè)機器人行業(yè)產業(yè)鏈結構圖

資料來源：普華有策

3、農業(yè)機器人（細分）行業(yè)與關鍵技術

（1）巡檢、作物表型、放牧機器人

這類機器人的關鍵技術包括農業(yè)機器人移動平臺、機器人導航、作物表型分析等。在設計上注重模塊化輕量化、高機動性、高抗震性和姿態(tài)控制，運用大田衛(wèi)星導航、基于激光雷達或視覺的即時定位與地圖構建（SLAM）、多源傳感器融合等技術實現(xiàn)精準作業(yè)。

（2）對靶施藥、施肥機器人

智能化施藥離不開靶標的探測，關鍵技術涵蓋農業(yè)機器人移動平臺、對行導航、作物檢測等。通過目標識別、跟蹤和大小預測，結合噴嘴設計、霧化控制和動態(tài)補償等技術，實現(xiàn)精準施藥和施肥。

（3）精準除草機器人

精準除草機器人的關鍵技術包括移動平臺、對行導航、大數據、雜草與作物檢測等。涉及機械臂控制、路徑規(guī)劃、目標識別和末端執(zhí)行器設計等多種技術，以實現(xiàn)精準除草，減少對作物的損害。

（4）剪枝機器人

剪枝機器人主要技術有點云配準、多傳感融合、虛擬現(xiàn)實和數字孿生等，通過視覺伺服、路徑規(guī)劃和技能傳遞，結合動態(tài)補償技術，實現(xiàn)高效、精準的剪枝作業(yè)。

（5）果蔬采摘機器人

果蔬采摘機器人是研究熱點之一，已研發(fā)出多種針對不同果蔬的采摘機器人。團隊正在研發(fā)的采收一體式番茄串采機器人和草莓采摘機器人具有完全獨立產權，采用多源視覺感知融合、軟硬一體機械手、視覺-激光雷達融合導航等先進技術，具備操作空間大、損傷低、精度高和能持續(xù)作業(yè)等特點。

4、政策的影響

隨著人口老齡化的加速以及農村勞動力的減少，傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式已難以滿足需求。為了應對這一挑戰(zhàn)，國家積極推動農業(yè)智能化發(fā)展，其中農業(yè)機器人作為農業(yè)智能化的重要一環(huán)，發(fā)揮著越來越重要的作用。國家也逐漸重視農業(yè)機器人的發(fā)展，發(fā)布了一系列相關政策。如2023年1月，工業(yè)和信息化部等十七部門發(fā)布《“機器人+”應用行動實施方案》，其中提出加快農林牧漁業(yè)基礎設施和生產裝備智能化改造，推動機器人與農業(yè)種植、養(yǎng)殖、林業(yè)、漁業(yè)生產深度融合，支撐智慧農業(yè)發(fā)展。2024年10月，農業(yè)農村部發(fā)布《關于大力發(fā)展智慧農業(yè)的指導意見》，其中提出大力發(fā)展智能農機裝備，推進農機具數字化升級，研發(fā)推廣高精準作業(yè)水平的智能農機裝備，建設全國農機作業(yè)指揮調度平臺；鼓勵農墾發(fā)展“互聯(lián)網+農機作業(yè)”。

農業(yè)機器人行業(yè)相關政策

資料來源：普華有策

5、農業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）信息化趨勢

隨著農業(yè)信息技術發(fā)展，農業(yè)機器人借助傳感器、攝像頭獲取農田實時數據（如土壤濕度、溫度、光照等），自動調整施肥量、灌溉量等作業(yè)參數，實現(xiàn)精細管理，還能通過云平臺上傳數據，達成農田的遠程監(jiān)控與管理。

（2）智能化趨勢

未來，農業(yè)機器人將會更加智能化和自動化。通過深度學習和機器視覺技術的持續(xù)進步，提升植物識別和定位精度，實現(xiàn)更復雜的農業(yè)工作。機器人結構設計將更加靈活，適應更多種類作物的需求。此外，與物聯(lián)網、大數據的深度融合，將使機器人能根據作物生長狀態(tài)和天氣條件動態(tài)調整作業(yè)策略，實現(xiàn)精準農業(yè)。

（3）小型化趨勢

傳統(tǒng)農業(yè)機械體積大、重量沉，不適合狹小農田操作。小型農業(yè)機器人則可靈活穿梭于農田完成各類作業(yè)，像小型無人機能空中攝像巡視監(jiān)測農田，小型機器人能進行除草、噴農藥等精細作業(yè)，既提升農業(yè)生產效率，又減少對農田的損害。

（4）多機協(xié)同作業(yè)

未來農業(yè)機器人將朝著多機協(xié)同作業(yè)方向發(fā)展，不同類型的機器人可以分別負責播種、施肥、除草、收割等環(huán)節(jié)，通過高效協(xié)作完成整個農業(yè)生產流程，提升農業(yè)生產的整體效率。

《“十五五”農業(yè)機器人行業(yè)細分產品及產業(yè)鏈全景調研報告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數據、市場規(guī)模，產業(yè)政策/規(guī)劃、相關技術、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結構、市場集中度、重點企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅動因素、市場前景預測，投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調研項目、產業(yè)研究報告、產業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產業(yè)圖譜、產業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。（PHPOLICY:GYF）