在第二十七届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会上,智能喷雾、授粉、巡检、采摘机器人集群在十号馆“数字农业样板间”里实景协同作业,AI决策模型首次“上岗”,从播种到采收自动生成种植方案。这是国内农业展会中第一次实现全链条智能装备的集中实景运行。
然而,这些“黑科技”离普通农户的大棚还有多远?成本能降下来吗?机器真的比人更会种菜吗?
带着这些问题,新华网采访了潍坊科技学院人工智能学院工匠人才创新工作室负责人马家兴。他长期扎根寿光农业一线,参与了多款智能装备的研发与落地测试。在他看来,智能装备正从“概念展示”走向“田间试用”,但距离大规模普及,还有好几道坎要过。

图为马家兴在菜博会栽苗场景进行技术指导
以下为专访实录。
新华网:本次展出的智能喷雾、授粉、巡检、采摘机器人集群,相比往年迭代体现在哪些技术层面?目前哪些环节已实现真正“无人化”,哪些仍需要人工介入?农业机器人在采摘等高度非标场景中,存在哪些技术瓶颈尚未突破?
马家兴:相比往年,变化主要体现在三个方面。一是导航更稳定了,更多使用激光雷达、视觉和传感器融合定位,机器人能够在大棚行间自主行走;二是识别能力更强,可以识别不同的果蔬、果实成熟度、病虫害特征和环境异常;三是作业协同性更强,喷雾、授粉、巡检、采摘不再是孤立设备,而是接入数字农业平台,实现数据采集、任务调度和远程管理。
目前来看,喷雾、巡检和部分授粉环节已经比较接近“无人化”。比如设施园艺喷雾机器人可以自动导航、上下轨道,实现喷药无人化管控,在实际应用中确实节约了劳动力和农药。智能授粉机器人也能识别花朵、自动充电并完成授粉作业。
但采摘环节还不能说完全无人化。采摘面对的是高度非标场景:果实大小、颜色、成熟度不同,枝叶遮挡严重,果柄位置不固定,机械臂还要做到“不伤果、不伤枝、不漏摘”。所以目前采摘机器人更适合番茄、黄瓜等相对标准化、设施化程度高的场景,大规模替代人工还需要继续突破。从研究综述来看,果蔬采摘机器人在结构化环境下识别和抓取成功率已有进展,但果实损伤率、单果采摘效率、遮挡处理仍是关键瓶颈。
新华网:多传感器融合导航与AI识别病虫害溯源,在实际大棚环境中可靠性和准确率如何?目前的误判率和漏判率大约在什么水平?是否已有大规模商业化应用的案例?
马家兴:多传感器融合导航在标准化大棚里的可靠性已经比较高,特别是在道路较规整、轨道或垄行清晰、网络和电源条件稳定的情况下,机器人能够完成自主行走、避障、巡检和定点作业。它的优势在于不是依赖单一传感器,而是把视觉、激光雷达、惯导、环境传感器等数据结合起来,提高导航稳定性和环境适应性。多传感器融合本身就是为了解决农业场景中单一传感器不稳定的问题。
AI病虫害识别方面,在标准数据集或光照较稳定、病害特征明显的场景中,识别准确率可以做到80%以上,部分研究模型甚至能达到90%左右或更高。但要注意,实验室准确率不等于长期生产准确率。真正大棚环境里会受到光照变化、叶片遮挡、水雾、病害早期症状不明显、品种差异等影响,所以误判率和漏判率不能简单给一个固定数字。比较稳妥的说法是:在成熟作物和常见病害场景下,误判、漏判可以控制在较低水平;但在早期病害、复杂遮挡和非标准种植环境下,仍需要人工复核。相关研究也指出,病虫害识别模型高度依赖高质量标注数据,而大规模、准确标注的数据仍然是难点。
商业化应用方面,已经有落地案例。寿光菜博会展示的部分装备并不是单纯概念展示,而是已经在寿光田间地头使用,包括智能喷雾、授粉、巡检等设备。寿光新建大棚的智能化装备普及率也已经处于较高水平。
新华网:一套完整的“全链条智能装备”投入成本大概是多少?从投资回报周期来看,普通种植户是否承担得起?有没有分阶段、分模块的推广路径?
马家兴:一套完整的“全链条智能装备”成本差异很大,不能简单用一个价格概括。它可能只是一个普通大棚加装传感器、水肥一体化、智能喷雾设备,也可能是园区级的数字农业系统,包括环境监测、智能环控、水肥系统、喷雾机器人、授粉机器人、巡检机器人、采摘机器人、数据平台和AI决策系统。
如果是基础智能化改造,比如环境传感器、水肥一体化、远程监控、自动卷帘、自动放风等,普通种植户相对容易接受,通常可以分批投入。如果是机器人集群+AI平台+全流程自动化,一次性投入会比较高,更适合合作社、农业园区、龙头企业或政府示范项目先行应用。
现代设施农业不能只算设备价格,还要算节省人工、减少农药化肥、提高坐果率、降低病虫害损失、提高产品品质。比如喷雾机器人可以节约劳动力和农药,授粉机器人也有降低授粉成本、提高坐果率的应用效果。
更现实的推广路径应该是分阶段、分模块:第一阶段先上环境监测、水肥一体化、远程控制;第二阶段增加智能喷雾、巡检、病虫害识别;第三阶段再推广授粉、采摘、分拣等更复杂机器人;最后才是全链条无人化管理。这样普通农户压力小,也更容易看到实际收益。
新华网:菜博会展示的这些智能装备,离真正进入普通农户大棚还有多远?如果3-5年后规模化推广,在政策、技术、成本三者中,最大的制约因素是什么?
马家兴:从技术展示到普通农户普遍使用,中间还需要一个过程。喷雾、巡检、环境监测、水肥一体化这些环节,离普通大棚已经比较近了,未来三到五年有较大规模推广的可能。授粉机器人在标准化温室里也有推广空间。但采摘机器人、全流程AI决策和多机器人协同,还需要更高水平的标准化种植环境和更低的设备成本。
如果未来三到五年规模化推广,我认为最大的制约因素不是单纯技术,而是成本和场景适配。技术已经在进步,政策也在支持智慧农业、人工智能与农业结合。2026年中央一号文件提出促进人工智能与农业发展相结合,拓展无人机、物联网、机器人等应用场景。
但普通农户最关心的是:买得起吗?会用吗?坏了有人修吗?几年能回本?所以真正制约推广的,是设备价格、维护服务、农户数字化能力,以及大棚是否足够标准化。
未来比较可行的方式不是让每家农户都一次性购买全套系统,而是通过合作社、农业园区、社会化服务组织来共享设备,比如“机器人租赁”“按亩收费”“托管服务”,这样更容易把展示厅里的先进装备真正带进普通大棚。(曹素妨)