【采访】韩国机器人融合研究院团长赵容俊，着手开发应对“苹果通胀”的苹果全周期机器人

苹果种植在春季短短一段花期里，授粉效果如何决定了当年的收成。授粉是蜜蜂的工作。但受气候变化等影响，蜜蜂也会发生群体死亡等情况，每年的状况都不一样。如果开花期又遇上冻害，坐果不佳导致苹果价格上涨，并进一步蔓延为拉高整体物价的所谓“苹果通胀（苹果+通货膨胀）”。相反，在收成过好的年份，价格下跌，农户也会遭受损失。

无法只依靠蜜蜂的农户，会通过把花粉直接沾到花上的人工授粉来填补空缺。然而，这些花粉大多是进口产品。据韩国机器人融合研究院（KIRO）农业食品研究团团长赵容俊介绍，韩国国内果树农户使用的花粉中80%至90%来自中国。通过进口花粉可能一同带入果树火疫病等病原菌的担忧一直被提出。不过，现场人士解释称，如果全面禁止进口，授粉作业会立即停摆，因此目前仅以限制发生地区的水平进行管理。

国产花粉没有增加的原因在于生产现场。赵团长表示，庆北青松有一处为获取花粉而只种植花树、规模达2公顷的韩国国内最大园区。一年中可以采花的时间只有一周多一点。在这期间，即便把村里老人都召集起来用手采花，回收率也仅有约30%，其余都掉到地上被丢弃。一周的人工费达到6000万韩元，但全年花粉产量仅有5至10公斤。由于国产花粉比中国花粉贵4至5倍，农户不愿购买；因为没人购买，生产也无法增加，形成恶性循环。这正是KIRO着手开发涵盖授粉和花粉生产的果树机器人背景。

赵团长10月30日在KIRO安东农业机器人实证中心接受采访时表示：“收成不佳的最大原因是环境，其次是每年情况都会变化的蜜蜂。”他还说：“如果说由机器人授粉，可能会被误解为不需要蜜蜂，但授粉最好还是由蜜蜂来完成。只是因为蜜蜂不稳定，所以让机器人以辅助方式介入，以稳定生产。”
 

农振厅、农食部综合课题……“下半身”与集成由KIRO负责

此次课题是由农村振兴厅和农林畜产食品部共同推进的农业AX（人工智能转型）综合课题。课题由三个子课题组成，总负责人由农振厅主管的研发课题1（Meta Farmers股份有限公司）承担。如果把机器人比作人的形状，那么相当于手臂和躯干的上半身硬件以及作业AI，由负责研发课题1“果树农作业行为特性模仿学习型控制技术开发及农业机器人技术标准化研究”的Meta Farmers股份有限公司承担。识别果园和果实的“眼睛”即视觉智能方面，“面向果园环境响应的农作业需求性能分析及决策的视觉智能化核心技术开发”由忠南大学产学合作团（李大贤教授）推进。通过农林食品技术企划评价院（农技评）选定的KIRO研发课题3“面向果树生产稳定化的栽培管理机器人平台及智能化技术开发”，则开发作为下半身的自动驾驶平台和行驶AI。研究周期为2026年4月至2030年12月，共4年9个月。

KIRO还负责把各课题产出的上半身、视觉智能整合为一体的系统集成和现场实证。赵团长解释称：“总负责由农振厅承担，但农食部课题需要考虑量产，因此经协商由我们负责系统集成。”该项目每个课题（联合体）有20多个机构参与，竞争率约为4比1。赵团长表示：“可以说，韩国国内从事机器人的机构、企业、学校这次都参与进来了。”

KIRO的课题除国费外，还匹配了庆尚北道和安东市的地方经费。比例约为国费与地方费6比4。虽然这并非必备条件，但作为苹果主产区的地方政府表示愿意增加投资，同时请求把现场急需解决的采花和花粉（花粉）生产纳入任务。赵团长说明称，农食部果树花卉科也对确保国产花粉抱有很大兴趣。
 

为何是苹果……缩小到多轴平面型树形一种

对象作物锁定为苹果，其中又进一步缩小到多轴平面型树形。把树像墙一样培养得扁平的多轴平面型，便于机械进入；如果对机械友好，也就对机器人友好。赵团长介绍，在策划阶段采访农户时，他听到这样的说法：“高龄农户觉得把树全拔掉重新种植又能长到什么程度，因此不太愿意更换；但40至50多岁的农户因为产量和节省劳动力的差异很大，正在全部更换。”据赵团长介绍，多轴平面型在庆南居昌普及最多，安东、青松等主产区也正从现有细长纺锤形快速转换。

将树形固定为一种，是从过去失败中得到的教训。为了在竞争课题中胜出，往往需要提案称纺锤形、平面型、一字型都能应对，但中标后这反而成为负担，导致难以取得成果的情况很多。赵团长说：“机器人万能、什么都能做的说法是不切实际的。正确方向是把栽培方式改为对机器人友好，并用与之匹配的机器人提高效率。这次明确指定了树形，我个人也非常期待。”

不过，果园并不是容易作业的现场。在露地环境下，阳光直射会让相机画面过曝发白，导致机器人什么也看不到。相当一部分既有果园位于5至10度的丘陵地，而且一旦种下就要培养10至15年的树，如果机器人造成损伤，损失就不止一年的农事。难以找到实证农户也是障碍。赵团长表示：“即便支付租金，也要与苹果生产收支相匹配，所以愿意提供便利的农户并不多。”
 

一个平台更换作业机具……花朵是“拍打后吸入”

苹果一年的农事从冬季修剪到收获，大体分为9项作业。其中，国费课题负责修剪、授粉、疏花、收获4项，地方经费又增加了采花和花粉生产。上部平台通用，末端的手持工具和辅助装置则按作业类别更换。修剪时安装带有夹持树枝的夹爪和切割器的双臂；授粉时安装可在花朵附近精准喷洒花粉的喷头。疏花时搭载疏花剂罐，收获时搭载推出箱子的传送带。修剪下来的枝条会由前方粉碎机立即粉碎并撒回果园。赵团长转述称：“如果剪下后放着，还得再收走；粉碎后还能成为养分，因此很多人反应不错。”

收获的关键在于作业速度。课题建议请求书（RFP）要求的作业效率是每小时1000平方米（约300坪），但以摘下苹果后转到后方装入箱子的方式无法达到这一速度。因此选择了摘下后立即通过波纹管软管落下并送入箱子的结构。剩下的课题，是防止果实在下落过程中可能发生损伤。

用地方经费开发的采花机并不像人一样一朵一朵采摘。旋转的击打部拍打花树后，外壳挡住落下的花朵，负压吸入装置将其吸入并收集到储罐中。目标是一次通过时回收70%。相关专利已经 확보。虽然因花朵飞散仍会有损失，但赵团长表示：“只要回收70%，也比人工采摘好得多。即便是几千万韩元的设备，只要一年成功一次，对花粉生产园区来说也会是划时代的。”据称，现场农户在看到演示概念后也表示具有可能性。计划随着采花量增加，制作扩大花粉制造设备容量的示范型号，并移交给主产区。
 

凭一张卫星照片规划路径……数千台机器人在仿真中学习

KIRO强调的技术差异化在于行驶。赵团长表示，现有自动驾驶农机需要由人亲自驾驶一遍来制作地图。在大型农场，仅这一项工作就很繁重。KIRO从卫星影像中通过AI提取树行，并结合机器人的规格自动制定整体行驶路径（全局路径）。在现场则仅用激光雷达、摄像头、GPS应对障碍物和细部路径（局部路径）。赵团长解释称：“如果比作导航，就是要走哪条高速公路，用一张卫星照片就完成，只有小巷和人行横道在现场应对。”

在崎岖不平的露地保持上半身水平的技术中，将应用“Sim-to-Real”AI。其方式是在虚拟环境中构建数百万坪的非定型地形，并运行数千台机器人，使其自行学习能够保持姿态、不打滑且耗电最少的控制条件。四个车轮分别起到悬挂作用，吸收地面起伏，上半身则保持不动。赵团长表示：“以往会按照转向角多少时角速度设为多少的方式编写算法，但只要有一块石头，条件就会被打乱。AI能够自行适应环境，这是具身AI的优势，也正因如此，我们才想处理的不是单一作业，而是全周期。”
 

不卖机器人，而是卖“作业”……费用为人工费一半水平

商业化模式分为两条路径。核心是机器人即服务（RaaS）。农户通过手机预约作业后，服务企业的工程师会载着机器人前来，一次性部署多台进行作业，再将其收回。收费计划定在现有人工费的50%左右，并根据作业种类、面积、坡度和地理位置等有所不同。对于直接配备工程师的超大型农场或机构，则以交钥匙方式销售整机。售价以投资回收期2.5年为基准，定在8000万韩元左右、不超过1亿韩元的水平。按目前讨论，服务由课题A的Meta Farmers负责，销售由大同负责，但具体角色将在商业化阶段再行协商。

赵团长表示：“即便把机器人送到农户手里，农户也用不了。农机有代理店，可以进行售后管理，但机器人还没有这样的基础设施。因此，我们把结构设计为农户把栽培以外包方式委托出去，并支付服务费用。”选择全周期机器人也是出于同样原因。他强调：“如果只做收获，一年只用一周；如果只做授粉，只用三天，这样的设备谁会花几千万韩元去买？必须把各项作业都加上，才能成为全年使用的机器人。”

现场投入以至少3台协同的集群作业为前提。以3台为基准，修剪、收获的目标是每小时1000平方米（约300坪），边喷洒边通过的授粉、疏花则目标处理其数倍面积。联合体中，大同和大同机器人（由大同Mobility与KIRO合资设立）参与其中，也在研究当收获箱通过传送带移交后，由大同的搬运机器人接收并搬运的联动方案。拥有工业清洁机器人管制经验的Dexweaver负责多机器人中央管制和服务系统，韩国建设机械研究院负责需要高载荷、高扭矩的粉碎机和传送带等辅助系统。国立顺天大学从农机角度对在露地容易出故障的机器人进行控制和安全性研究，安东的韩国未来农业研究院（财团）负责实证地建设。
 

采花机2028年春首次投入……目标是在冻害时再次授粉

日程安排是，2027年下半年推出首个行驶平台，2028年与上半身结合后进行收获、授粉、采花实证，之后依次实证修剪和疏花。最后2年将用于实证和改进。采花机的目标是在2027年中以后制作样机，并于2028年春季开花时首次投入现场。实证将在安东进行。KIRO实证中心旁的既有细长纺锤形果园将于2026年冬季改为多轴平面型，建成自有试验场，同时还将共同使用农户租赁田块、韩国未来农业研究院管理的公共田块，以及连花树也种植在内的机器人专用实证地。韩国未来农业研究院田块曾作为农食部露地智慧农业项目，已配备传感器和3D建模。

赵团长期待的不只是节省劳动力，而是缩小收成波动幅度。春季遭遇冻害时，对剩下的花再授粉一次实际上是唯一应对措施，但现在需要用毛笔逐朵点花，很难下决心实施。也有农户用速度喷雾机（SS机）喷洒花粉，但赵团长解释称，已有研究结果显示其没有效果。

赵团长表示：“如果发生冻害，及时投入授粉机器人，对存活下来的花再授粉一次，就能减少损失。只要有了随时可以进入果园作业的作业机，就能大大接近果树生产稳定化这一最终目标。”