近日，國家大宗蔬菜產業技術體系智能化管理團隊崔友林在2025科普中國說豐收節專場活動帶來演講《機器人種菜走進現實：一棵胡蘿卜的無人化生長之路》，探索未來農業智能化發展的廣闊前景。

　　 以下是崔友林的演講節選：

　　一提到種地，你是不是腦海中就會浮現面朝黃土背朝天的場景，但是現在有一個新的場景——機器人替代人工種地，這不是科幻，而是已經成為一個現實。

　　今年6月，在“中國胡蘿卜第一鎮”山東青島市店埠鎮，無駕駛艙的采收機器人正有條不紊地作業：它輕輕松土、摘除蘿卜纓、切齊胡蘿卜，再將其有序裝入筐袋，實現全無人收獲。

　　事實上，不僅是采收的場景，從一粒種子長成成熟胡蘿卜，胡蘿卜種植整個過程已經能通過一整套裝備實現全程無人機器人種植，大幅減少人工投入，讓農業成為更體面、更高科技的職業。

　　PART1 從一粒種子開始：精準播種，告別浪費與人工

　　胡蘿卜的種子極小，僅0.001克，比芝麻粒還小一半。過去采用撒播方式，一畝地需撒幾斤種子，不僅造成種子浪費，出苗后還需人工間苗，成本高昂；種子擠在一起生長，又會相互爭奪資源，影響產量與品質。

　　為解決這一問題，我們采用數字化編程技術：先讓種子“排隊”，再精準播種。具體來說，我們會使用可降解紙帶，讓種子像“乘客” 一樣逐個包裹在紙袋里，播種時紙帶展開，種子便能有序入土，保持整齊間距。

　　而間距控制則依賴數控小機器人：它通過獨特裝置精準控制種子落入紙帶的時間間隔，再結合時間、轉速調控，最終實現所需株距。只需將預設的株距、編織速度輸入系統，機器人就能讓種子有序排列。這項技術每年能為農戶節省600元~800元的人工間苗成本。

　　PART2土壤是生長的關鍵：平土與松土的科技方案

　　胡蘿卜對土壤要求遠高于其他蔬菜，排水性好、有機質豐富是基礎，核心要抓好“平”與“松”兩個環節。

　　1）精準平土：衛星與激光的“地面找平術”

　　土地如果坑洼不平，下雨或澆水時易積水，會導致低洼處胡蘿卜死苗，影響產量，衛星平地技術與激光平地技術，可以將土地修整為水平面。

　　衛星平地技術：借助北斗衛星，拖拉機上的傳感接收器如同“智能手表”，能接收衛星信號獲取實時海拔與位置信息，再根據這些數據調整平地機鏟刀高度——鏟去高處余土，填平低洼地帶。該技術不受環境限制，適合大規模地塊作業，效率更高。

　　激光平地技術：在作業區域設置激光發射器，精準度可達毫米級，遠超衛星平地。但它存在局限性，易受大風等氣候因素影響，更適合小地塊作業。農戶可根據地塊規模與需求，選擇適配的平土技術。

　　2）高效松土：無人作業系統的“土壤優化術”

　　土地平整后，還需保證土壤疏松，避免土疙瘩、石頭、樹根阻礙胡蘿卜根系生長——若土壤中有硬物，胡蘿卜易分叉，出現類似 “人參” 的畸形，影響品質。

　　我們采用深松耕作業與國內首創的無人作業系統，給拖拉機安裝智能控制系統（相當于機器人的“大腦”），指揮其完成松土作業；同時，作業機器人搭載激光雷達、方向與轉向角度傳感器、北斗定位及多目視覺等先進設備（如同 “眼睛”），能識別周圍環境、確定自身位置與行進方向。

　　只需給機器人下達作業任務，它就能自主規劃最省時省力的路線；作業中若遇到羊群、井房、石頭坑等障礙物，傳感器與算法會快速識別，指揮機器人繞行或暫停，保障作業安全（原理類似掃地機器人，只是作業場景在田間）。此外，機器人可搭載犁、旋耕機、耙地機等不同農具，作業誤差小于3厘米，基本避免重耕與漏耕，大幅提高土地利用率。

　　3）無人化播種：“小橙” 登場，高效完成多環節作業

　　土地準備就緒后，便進入播種環節。此時的核心裝備是我們親切稱為“小橙” 的蔬菜無人化作業平臺，它功能強大，一次可完成4壟8行播種，且能同步實現旋耕、起壟、鋪滴灌帶、播種、鎮壓等復合作業，每小時播種面積超10畝，效率是人工的數十倍。

　　播種深度、起壟直線度、作業拼接精度，都考驗著無人技術的精準性、適應性與穩定性。“小橙”搭載種繩播種機，通過人工智能核心算法規劃最優作業路線，既能節省土地，又能縮短作業時間，全程依靠代碼實現自主作業。

　　特別值得一提的是其轉彎掉頭技術——這是衡量無人系統水平的關鍵指標。“小橙”的掉頭技術比很多老駕駛員駕駛水平還要高。傳統駕駛員在田間掉頭需反復調整對齊，耗時久；而“小橙”通過算法能一次性確定最小作業路徑與最短時間，完成高效掉頭，水平堪比十年經驗的老司機。

　　PART3植保機器人：精準施藥，兼顧安全與品質

　　一提到植保，大家不用擔心，目前我們使用的農藥均為生物農藥或綠色農藥，殘留期短、對人體無害，但過去人工施藥常出現用量過大的問題。植保機器人能實現精準施藥：每個噴頭可獨立控制，根據胡蘿卜長勢與病蟲害情況變量施藥—— 病蟲害嚴重區域多施藥，輕微區域少施藥，同時根據整體長勢調節總用量，既保證藥效，又減少農藥投入。

　　這款植保機器人也是國內農業生產中應用比較成功的機型，能按田間軌跡精準作業，自主規劃路線、原地掉頭。它不僅避免了人工施藥時人員吸入農藥的健康風險，還能提升蔬菜品質，成為現代農場的必備高科技設備。

　　PART4胡蘿卜無人收獲與運輸

　　胡蘿卜生長100天~120天后進入采收季。過去主產區采收依賴“人海戰術”，一塊地需上百人同時作業 —— 拔蘿卜、切纓、裝袋、運輸，一畝地采收成本超1000元，占胡蘿卜總生產成本（4000元~5000元）的30%以上。更嚴峻的是，農業從業人員老齡化嚴重（多數在65歲以上），農村勞動力短缺，高強度采收作業也不適合老人。

　　為此，我們研發出國內首款胡蘿卜無人化收獲機器人。

　　它能精準定位胡蘿卜根部，模擬人手的“巧勁” 作業，避免損傷根部與蘿卜纓；切纓時能保持一致性，每天可采收30畝以上，相當于50個人工的工作量，實現連續穩定采收，是蔬菜機械領域的里程碑成果，也是“十四五”規劃期間大宗蔬菜產業的重要科研突破。

　　目前，該技術已在全國12個省市試驗應用，采收成功率達98%，破損率低于3%——國際同類采收機破損率多為7%~8%，我們的技術不僅領先國際，更適配中國國情，終結了胡蘿卜采收依賴人工的歷史。

　　采收后，胡蘿卜還需從田間運至倉庫或水洗線，這就需要“小藍”——一款網紅運輸機器人。它一次能運輸1000公斤以上，替代人工搬運，減輕勞動力負擔；采用履帶式結構，適配國內不同土壤狀況，即便在丘陵地帶或雨后泥濘田地，也能暢通作業。“小藍”具備自動巡航、自主跟隨功能，還能實現多機組編組作業，高效解決田間運輸“最后一公里” 問題。

　　以上這6款農業機器人，集成了最新農業人工智能技術、先進傳感器等20多項技術，實現了胡蘿卜種植從“機械化”到“無人化”的轉變，為現代農業提供了優質的科技示范與引領。

　　隨著智能化技術發展，這些機器人將變得更聰明：目前它們主要依賴專家經驗與已有知識，未來隨著作業面積擴大、性能提升，通過大模型與機器自學習，它們能將生產經驗轉化為自主決策能力，實現完全自主作業。相信總有一天，田間種地將完全由機器人完成。