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全球人口增长带来的粮食需求压力，以及劳动力短缺问题，正促使农业向智能化、无人化方向发展。据联合国粮食及农业组织测算，到2050年，世界需要增加60%的食物生产来满足93亿人口的需求。这一目标的实现，离不开农业机器人的助力。
在中国，农业劳动力老龄化问题日益突出。2017年中国农业劳动力的平均年龄为53.3岁，55岁及以上农业劳动力的占比从1996年的12.7%上升到2016年的33.6%。城镇化进程加速导致农业劳动力数量减少。在这样的背景下，农业机器人成为解决劳动力短缺问题的关键。
农业机器人种类繁多，涵盖了从巡检、作物表型分析到精准除草、果蔬采摘等多个领域。这些机器人通过先进的技术，如作物识别与跟踪、三维重建、路径规划与循迹导航等，实现了智能化作业。
巡检机器人能够实时监测作物生长情况，为精准农业提供数据支持。一些巡检机器人机器人通过多源传感器融合技术，实现了对作物生长环境的精准感知。而作物表型机器人，则能够对作物的形态特征进行三维重建和结构分析，为育种和栽培提供科学依据。
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精准除草机器人通过目标识别和路径规划技术，实现了对杂草的精准清除。除草机器人，利用激光技术高效清除杂草，减少了化学除草剂的使用。精准机械抓取除草机器人，则通过机械臂控制和末端执行器设计，实现了对杂草的物理清除。
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果蔬采摘机器人是农业机器人领域的难点和热点。一些采摘机器人，通过视觉伺服和路径规划技术，实现了精准采摘。一些采摘机器人则通过混联机械臂和柔性折断式机械手，降低了果实损伤率。这些技术突破，为果蔬采摘机器人的商业化应用奠定了基础。
尽管农业机器人技术取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。复杂环境下的精准感知技术有待提升。在光照变化、果实遮挡等复杂条件下，机器人的感知精度会受到严重影响。动态环境下的手-眼-脚-脑协同问题亟待解决。机器人在采摘过程中需要实时调整姿态和动作，以应对动态变化的环境。末端执行器的操作灵巧性也是制约农业机器人发展的关键因素之一。
在未来3至5年内，专用农业机器人将逐步进入农场并得到广泛应用。对靶施药机器人、精准除草机器人等将在病虫害防控和杂草清除方面发挥重要作用。技术突破将集中在复杂环境下的精准感知技术、手-眼-脚-脑协同技术以及采摘机械手的灵巧操纵技术等方面。
从长期来看，农业机器人将朝着通用化、多机协同和边-端-云协同的方向发展。通用农业机器人将具备“一机多用”的功能，能够适应多种农作物和作业场景。多机协同将实现机器人之间的高效协作，提高作业效率。边-端-云协同则将利用云计算和大数据技术，实现机器人与农场管理系统的深度融合。
技术创新是农业机器人发展的核心动力。自主、智能、共融、协作将成为未来农业机器人的发展方向。大模型技术将在农业机器人的规划与决策领域得到广泛应用，提升机器人的智能程度和适应性。核心部件的国产化也将成为降低成本、提高市场竞争力的关键。
目前，部分农业机器人已经实现了产业化。挪威Saga Robotics的Thorvald农业机器人移动平台、瑞士Ecorobotix的对靶施药机器人等已经在市场上得到广泛应用。但仍有部分机器人距离产业化还有较大差距，如果蔬采摘机器人和剪枝机器人等。
