农业机械和智能机械在农业机械加工中的应用已经实现了先进技术和农业生产模式的高度结合。机械发展不仅降低了人的工作强度，大大提高了社会的生产效率，而且更促进了农业发展的新方向。其中，像人一样拥有学习和创造能力的智能机器人是促进农业自动化和机械化的主要方法之一。
1 智能机器人的研究背景和历程
近代以来，随着世界的科学技术的飞速发展，许多发达国家也开始着手智能机器人的研究工作，譬如美国、日本和英国等发达国家，在智能机器人的研究方面已经取得一定的成功，多种为农业和农民服务的机器人也被研究出来。鉴于此，中国在 20 世纪 70 年代开始研究智能机器人，到 90 年代，世界上的所有发达国家在机器人的精准问题上已经做得比较好而且都非常重视这一问题，因为这一技术被认为是 21 世纪使农业发展可持续化的重要技术之一。
2 智能机器人在农业自动化领域的应用
在 21 世纪的今天，各个国家已经研究出各种各样的智能机器人服务于农业、服务于农民。下面来具体介绍一些农业自动化领域上应用的机器人。
2.1 智能机器人在采摘作物方面的应用
在采摘上，各种类型不同的农作物都有其专门的采摘机器人。首先，专业采摘西红柿的机器人，他主要是由执行装置，操作臂和视觉检测装置组成。其中的彩色摄像装置用于视觉检测来选择成熟的果实。由于机器人的手臂设计的很长，所以可操作的范围比较广，因而它可以有效的避开障碍物。同时，为了避免机器人在采摘过程中损坏果实，机器人的端部的执行装置还设置有柔软的衬里，并且安装有相应的压力传感装置，使得机器人能够高效的采摘西红柿。在采摘过程中，机器人根据光传感器和反射器，可以自动确定西红柿的采摘时间，西红柿的采摘时间持续大约 1.5 s左右，采摘的成功率约为 80%。其次，苹果的采摘。采摘苹果的机器人是有一个大约固定的设计尺寸的，其采摘的空间大约为 5 m2，主要是由 1 个移动关节和 3个旋转关节组成，最终效果是带有压力设备的三针引脚。这种机器人通过电光传感设备来识别果实是否成熟，其辨别成功率在 88%左右。并且，这种智能机器人还安装了果实的收集装置，不仅减少了水果的采摘损伤，还使得水果从采摘到售卖的时间间隔大大减小，保持了苹果的新鲜度。第三，还有西瓜，冬瓜等作物的采摘机器人，他们的设计也都有各自的独特之处。
2.2 智能机器人在作物嫁接方面的应用
嫁接机器人是日本的 TGR 嫁接技术研究院研发的一款专门用于各类作物执行嫁接工作的智能机器人。嫁接有三个主要的过程：切割，连接和拣选。其中，嫁接机器人主要是一种全自动的模式，其可以自动检测出合适嫁接幼苗以及有缺陷的幼苗并跳过这些有缺陷的幼苗。这种嫁接机器人的接枝成功率在 98%，水准较高。而中国研究人员开发的蔬菜嫁接机器人主要是采用计算机控制的，这样可以更好的促进扦插苗，幼苗和秧苗的嫁接工作。
2.3 智能机器人对作物喷涂方面的应用
在日本开发的喷药机器人在一定程度上类似与汽车，结合了自动喷雾控制器，仪表和压力设备。其中，根据喷涂的路径，还必须布设相应的感应电缆，在实际的喷药过程中，相应的电流会在电缆中布线，并在其附近形成特定的电磁场，而喷药智能机器人的控制装置是根据传感器接收的电磁信息来进行控制机器人的操作的。这个智能的喷药机器人可以有效的喷洒各种树木和农作物，在喷洒过程中，还可以智能的判断方向从而确定是否要进行拐弯或转向，这种机器人的前端还包括一个超声波传感器和一个接触感染系统，用于检测周围一定范围内的情况。在遇到障碍物时，还可以进行独立停机喷洒，在与障碍物的接触期间，传感器会自动发出警告信息并执行相应的保护措施，而位于机器人两侧的手动按钮也可以来进行人工手动操作停止。
3 智能机器人在农业自动化领域的主要技术
3.1 线路识别和规划导航技术
在实际操作中，通常需要机器人在处理过程中管理自己的工作线，对自己所要运行的路线和目标做出导航规划。在现阶段，应用于农业上的智能机器人主要采用的是 GPS 定位技术，它的定位可以精准到厘米的级别，于此同时，信号检测，陀螺仪和数据处理设备和信息的使用，如地图检测方法，也能够使农场机器人对移动的环境进行智能定位，同时感知方位和信息共享。单线 CCD 摄像设备和定位感知系统的迭代计算量虽然比较大，但这样能够感知到的信息也更加丰富，从而更好的促进和改善工作环境，进而有助于降低在不同环境中使用的硬件设备的成本。
3.2 数据结合技术
在正常的情况中，农业智能机器人的导航系统，定位系统，目标识别等都有坚强的智能特性，因此需要整合各种信息和相关知识的经验，然后分析和探讨环境数据，把这些数据信息传递给机器人的分析系统，进而对其做出相应的反应。其中，利用信息技术的迅速推广融合可以提高系统的分辨率和稳定性，这样也提高了尺寸的测量空间和活动空间，确保系统具有在困难条件下的超强适应性。
3.3 信息融合技术
信息融合技术能够有效的提高系统的分辨率，提高可靠性，并且增加空间维度的数量，加强系统在正常运行期间的稳定性能，使得智能机器人在工作期间不出现故障。同时，为了提高系统的性能，信息融合技术还需要结合新的理论，增强信息算法，持续改进，加强评估信息研究的效果。
4 结束语
近年来，全球人口数量激增，给食品安全带来了巨大挑战。为了满足全球对粮食高产、低价和高质的要求，改善和创新农业技术就变得更为迫切，而智能的农业机器人是解决这些问题的技术之一。从监控土壤情况、庄稼性状、具体收割到通过机械除草（为了免除喷洒杀虫除草剂）从而生产出更多安全的粮食。使用成功的小型专业农业机器人代替现在的收割机，能降低土地紧实度从而达到节省能源的目的。这些不仅能为农业生产节约成本，而且更能生产出更加安全的粮食，提高生产效率，在农业的自动化领域上，智能机器人不仅能够使农业的生产效率更高，也能大大降低农业生产的成本，随着相关技术的不断成熟，智能机器人的使用范围也将变得更加宽广。
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