從工廠走向田間:機器人技術重塑蔬菜種植產業格局
依托DAVEGI創新項目,AI.Land公司展示了igus ReBeL協作機器人如何為農業生產注入高效新動能
“從田間直達消費者餐桌”,這是總部位于德國克雷費爾德的AI.Land公司通過DAVEGI項目全力推進的產業愿景。團隊從達芬奇對系統性解決方案的經典構想中汲取靈感,打造出一款可全自動完成作物全周期管護的智能機器人,覆蓋種植、灌溉、病蟲害防控、采收全流程作業。來自德國科隆igus的ReBeL協作機械臂是整套系統的核心執行單元,徹底打破了農業場景機器人應用的高成本壁壘,實現了高性價比落地。
AI.Land公司創始人Dr Josef Franko從小在農場長大,孩童時期他就始終在思考一個問題:“為什么農業生產中大量重復性流程,不能交給機器來高效完成,反而要耗費人類如此多的時間與精力?”帶著這一初心,他進入亞琛應用技術大學攻讀機械工程專業,在校期間就深度參與各類農業自動化前沿項目。這份對技術的熱愛最終沉淀為清晰的產業愿景,如今已經從構想變為落地現實。Dr Josef Franko始終堅持通過智能技術,推動農業向更高效、更可持續、更公平的方向升級,他從農場成長、攻讀機械工程到取得博士學位的完整個人經歷,構成了AI.Land這家企業獨有的創新基因。2020年11月11日全球疫情期間,他在自家父母的農場中正式創立AI.Land GmbH,將這一節點定義為蔬菜種植產業的全新轉折點,宣告了智慧農業全新時代的正式開啟。如今團隊已經匯聚了超過34名跨領域專業人才,涵蓋工程師、科研人員、軟件開發者等不同崗位,與Franko共同推進項目落地。
核心創新方向:農業場景的機器人化與人工智能深度融合
DAVEGI項目的核心目標,是打造一套覆蓋全流程的自動化智慧農業系統,從播種、田間管護、采收一直到包裝全環節無需人工介入,真正實現蔬菜從田間地頭直接送達消費者餐桌。整套系統的核心是一套跨田間布設的龍門桁架移動平臺,搭載兩臺獨立運行的移動滑臺:第一臺滑臺搭載帶雙臂與仿人手的軀干單元,可對每一株作物進行精細化單獨管護,精準完成除草與病蟲害防控作業;第二臺滑臺則負責完成播種、灌溉與土壤耕作類作業。單套長度僅25米的系統,可同時管護多達25,000株作物,全年可支持3至4輪完整種植周期。單臺機器人年產出可達8,000至10,000箱蔬菜,日均穩定產出約100箱。項目的核心目標十分清晰:在田間直接完成蔬菜全流程初加工,完全跳過所有中間流通環節直達消費者。這一模式直接省去了冗余的運輸成本、長距離冷鏈鏈路以及各級批發商的中間利潤,是兼具經濟價值與生態價值的產業跨越式升級,從根本上大幅縮短了農產品的全價值鏈鏈路。
高性價比自動化是農業升級的核心突破口
長期以來,農業領域的自動化方案始終存在價格高昂、結構復雜的痛點,動輒數十萬的工業機器人產品,幾乎是中小規模農業經營主體完全無法負擔的成本。Dr Josef Franko立志徹底打破這一行業困局,他所定義的理想農業機器人,不僅要讓普通農戶買得起,更要支持農戶自主完成全部日常維護工作。所有核心部件必須兼顧高耐用性與易維修屬性,同時整套系統要具備極強的柔性適配能力,可快速適配不同作物品類與差異化作業任務。單套機器人系統的投資回報周期僅約6個月,而總部位于科隆的igus恰好是實現這一目標的核心合作伙伴:依托igus成熟的ReBeL協作機器人產品,所有需求都能得到充分滿足,讓自動化真正下沉到普通農戶群體,實現全民可及。
igus ReBeL:解鎖農業自動化高性價比的核心密鑰
兩臺ReBeL協作機器人是DAVEGI系統自動化能力的核心支撐,產品輕量化設計、結構緊湊且性價比優勢突出。整機自重僅8千克,終端售價僅4,970歐元,采購成本僅為傳統工業機器人的幾十分之一。產品大量采用免潤滑高性能工程塑料部件,安裝調試與日常操作門檻極低。工程塑料替代了傳統需要定期潤滑的金屬傳動部件,對土壤、砂石這類強磨蝕性介質具備極強的耐受能力,機械臂的額定使用壽命可達200萬次作業循環。“在ReBeL產品的研發階段,我們就針對性選用了大量高性能工程塑料部件,這類材料對土壤、砂石這類強磨蝕性工況的適配性極強。在完成200萬次循環作業后,用戶僅需花費幾歐元即可輕松更換易磨損部件,日常維護的綜合成本被控制在極低水平。”igus低成本自動化業務部門負責人Alexander Mühlens介紹道。這些核心特性讓農業自動化的采購與使用成本徹底降到了普通農戶可承受的范圍內,也讓DAVEGI這類極具創新性的智慧農業項目的落地成為可能。
硬核技術兼顧耐用性與可持續發展屬性
DAVEGI依托高精度機械臂與定制化機械手,直接在作物本體上完成各類精細化作業:精準識別并清除雜草與害蟲,無損采收生菜、球莖甘藍這類高敏感度脆嫩作物,同時依托標準化模塊化接口可快速適配各類差異化作業需求。這款自研仿人機器人手搭載22個獨立自由度,每個指尖集成超過1,000個高精度傳感點位,可實現毫秒級的精準觸覺識別。整機±1mm的超高重復定位精度,加上即將落地的IP67高等級防護認證,讓設備完全適配田間多塵、多水的復雜惡劣工況。Franko團隊采用遙操作示教模式完成機器人訓練:人工在真實田間環境中實時操控機械臂與機械手完成生菜采摘、西葫蘆成熟度判斷、害蟲精準防控等全流程作業,同步沉淀大量高價值的真實場景訓練數據,用于持續迭代系統的具身AI能力——打造一款可直接與真實作物完成動態交互的強人工智能系統。未來數年內,DAVEGI將逐步實現全自主運行,獨立完成作物識別、柔性抓取、無損采收全流程,作業精度與運行效率持續迭代升級。ReBeL協作機械臂與機械手通過ROS2機器人操作系統完成全域控制,打通了視覺相機數據采集與遙操作指令傳輸的全鏈路。“我們始終堅定看好農業機器人賽道的長期價值,即便當前機器人技術落地仍有大量待突破的課題。”Mühlens表示,“我們的ReBeL協作機器人目前已經在全球多個農業項目中落地驗證,覆蓋番茄采摘、生菜采收等多元場景,AI.Land可以直接復用這些成熟的落地經驗,我們非常期待和團隊深度合作,共同推進項目快速迭代。”Franko補充道:“農業領域的機器人應用早已脫離‘錦上添花的奢侈品’定位,成為產業升級的核心剛需。面對全球范圍內勞動力成本持續上漲、適齡勞動力短缺、資源可持續利用壓力陡增等多重挑戰,自主智能系統是唯一可實現規模化復制的終極解決方案。它能讓農場的作業精度實現量級提升——比如完成厘米級的靶向精準除草、變量按需精準灌溉——不僅最大化生產效率、壓低綜合運營成本,還能大幅降低農業生產對周邊生態環境的負面影響。機器人技術將為我國農業生產的長期生存能力與全球市場核心競爭力筑牢底層支撐。”
愿景內核:產業公平化與區域本地化
Dr Josef Franko的思考早已跳出純技術范疇,他將農業產業視為支撐全民健康社會運轉的核心基石。他的終極目標是搭建一套從田間直達消費者的零中間商直連循環體系,徹底打破當前食品零售行業的壟斷格局:當下大型批發商攫取了產業鏈中絕大多數的超額利潤,而一線從事生產的農戶卻只能在溫飽線邊緣艱難維持運營。依托AI全鏈路透明化技術與自動化能力,推動本地區域社群深度參與農產品流通環節,讓消費者可以直接從周邊農戶手中采購新鮮農產品。“我們的目標絕不只是把現有作業流程簡單替換為自動化,而是要推動整個農業產業的利益分配結構完成深度重構。”Franko著重強調,“技術是實現更公平、更普惠農業的核心密鑰。”多位合作農戶的正向反饋,以及團隊斬獲的2025年德國農業協會(DLG)在全球最大農業機械展Agritechnica上頒發的農業未來概念大獎,都充分印證他的產業愿景正走在正確的落地路徑上。目前AI.Land已經做好下一階段規模化推進的全部準備,團隊正在全球范圍內對接戰略投資人和量產合作伙伴,推動產品從實驗室原型階段快速走向市場化成熟落地。即便前路仍有諸多挑戰,他依然堅信:“這項技術不僅會徹底顛覆傳統農業的生產模式,還將推動全行業落地更可持續的綠色生產實踐。但與此同時,普通消費者也需要同步轉變消費觀念,讓自身的采購行為主動適配農產品的自然季節性供給規律。”

DAVEGI是全球首款可實現蔬菜從田間直接送達消費者的全自動化智能機器人,它覆蓋農產品全生命周期作業:在田間現場完成作物培育、長勢全周期監測、無損采收并將新鮮蔬菜直接裝箱,整套流程在單一閉環體系內完成,全程無冗余中間環節。(資料來源:igus SE & Co. KG)

單臺DAVEGI智能機器人每年可穩定產出8,000至10,000箱新鮮蔬菜。

AI.Land公司選用igus的ReBeL協作機械臂打造高性價比自動化解決方案,產品核心結構采用高性能工程塑料一體制造,兼具極致成本優勢與極低的日常維護門檻。(資料來源:igus SE & Co. KG)

DAVEGI搭載在大跨度橫梁桁架移動系統上,可在田間全域自由移動,整套系統完全依托太陽能供電實現全自主運行,零額外碳排放。(資料來源:AI.Land)

AI.Land公司完全自研的柔性機械手負責完成各類蔬菜的無損抓取作業,團隊為這套抓取系統配套了領先的遙操作與AI智能控制技術。
(資料來源:igus SE & Co. KG)

AI.Land首席執行官Dr Josef Franko與igus低成本自動化業務單元負責人Alexander Mühlens正聯合開發面向農業場景的高性價比自動化解決方案,讓機器人技術在農業領域的大規模應用具備完全的經濟可行性。

Dr Josef Franko語錄配圖
“我們的目標絕不只是把現有作業流程簡單替換為自動化,而是要推動整個農業產業的利益分配結構完成深度重構。技術是實現更公平、更普惠農業的核心密鑰。”
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