11、智能农业：自主无人地空车辆在收获优化中的应用

智能农业：自主无人地空车辆在收获优化中的应用

1. 智能农业与机器人技术的兴起

21世纪的机器人和传感技术为解决农业领域的长期问题带来了希望。通过转向使用机器人系统的农业体系，有望提高作物生产效率和可持续性。目前，全球众多研究人员正致力于机器人自动化研究，旨在降低温室水果和蔬菜生产的成本并提高质量。例如，自主机器人采摘器可用于监测果蔬生长并进行收获作业；传感技术则有助于畜牧农民管理和控制牲畜健康；同时，为改善土壤质量，人们开展监测和维护工作，避免滥用农业化学品来消除有害病虫害。

然而，尽管部分技术已投入使用，但多数仍处于初创公司的研究阶段。大型农业设备生产公司因担忧现有生产和销售市场的经济模式改变，尚未愿意投资自主农业技术。不过，若初创公司能将数字农业技术项目成功应用于农业领域，将彻底改变我们的粮食生产方式。预计到2050年，全球人口将达到约100亿，粮食需求将增长70%，智能农业的发展迫在眉睫。

2. 农业发展面临的挑战与机遇

当前，全球农业面临诸多挑战。一方面，工业农业生产产生的温室气体排放占全球总量的11 - 15%，若不加以控制，将加速气候变化；另一方面，全球人口增长导致城市人口迅速增加，农村劳动力减少，农业劳动力短缺问题日益凸显。此外，农业生产还面临着诸如滥用化肥农药、地下水利用效率低、可耕地减少、机械化问题、森林破坏以及侵蚀地区的不合理农业活动等诸多问题。

但与此同时，数字技术的发展为农业带来了新的机遇。农业正经历着从传统模式向“农业4.0”的转型，这一模式强调农业机器人的积极应用，更加注重可持续性、环境友好性和能源效率。智能农业通过物联网实现资源的高效利用，降低成本，提高生产效率。例如，利用传感器、控制系统、机器人、自主车