Appearance
蹲在田里薅草的人，和一天除草五百亩的它
农业机器人系列 · 03 · 除草机器人
一、李小妹的除草季账本
三伏天，日头最毒的时候，李小妹正蹲在垄沟里薅草。
李小妹是老李的女儿，家里这份“菜摊子”归她：温室加露地几十亩有机蔬菜，生菜、菠菜、胡萝卜轮着种。
有机蔬菜有个天大的规矩：不能打除草剂。打了，“有机”两个字就没了，菜价掉一档。除草全靠人——雇人蹲地里一棵一棵手薅。人还越来越难雇：三伏天弯腰蹲垄，年轻人不来，来的都是五六十岁的叔伯婶子，工钱年年涨。
这不是李小妹一家的问题。法国农机厂商 Naïo Technologies 算过一笔账：特色作物上，非化学除草能占到生产成本三分之一。而且草不等人——苗期那几周是“草苗竞争”的关键窗口，草长得比苗快，这一轮压不住，后头花双倍力气也救不回来。
这就是本期要拆的场景：除草机器人——让机器替人“分清苗和草”。
先摆场景卡片：
| 场景卡片 | 内容 |
|---|---|
| 任务 | 苗期“抢草”：分清哪棵是苗、哪棵是草，把草除掉，还不能伤苗 |
| 环境 | 垄间加株间：苗草挤在一起、长得像，人要弯腰蹲着干 |
| 频次 | 一季要除好几轮，草龄一过就压不住苗 |
| 人工成本 | 特色作物上非化学除草约占生产成本三分之一 |
| 晚除的代价 | 草荒一成，苗被“闷死”；错过苗期窗口，损失补不回来 |
先把一件事说清楚：除草机器人 ≠ 割草机器人。
家里院子沿草坪转圈的割草机器人属于家庭服务机器人——活是“刈割”，把草剪短就行，不需要认识剪的是什么。而除草机器人属于农业机器人，难就难在：先分清哪棵是庄稼、哪棵是草，再精准除掉草、留下苗。一句话：割草不分敌我，除草必须分清敌我。
二、机器人是怎么“除草”的？
把除草拆开，也是三步：看清 → 认出 → 除掉。
第一步，“看清”——在绿油油的田里看清每一株。
机器沿垄开过，摄像头对着苗带连续拍照。难点和采摘一样：苗和草都是绿的、叶片挤在一起、光照时刻在变。所以除草机器人普遍配高分辨率相机，有的还加多光谱——人眼看到两片相似叶子，机器看的是叶形、叶脉、生长姿态的差别。
第二步，“认出”——这一棵是什么？除，还是留？
认出来还要“点名”：这垄是生菜，混进来的杂草是哪一种——草不同，处理方式也不同。更关键的是茎秆定位：后头无论是喷药、打激光还是机械铲除，都得对准杂草茎秆的生长点——打歪了白干，打偏到苗上就是事故。
第三步，“除掉”——喷、烧、铲，三条路。
怎么动手，市面上分成三大派：对靶喷药派（只对着草喷药）、激光派（用激光烧掉）、机械识别派（用机械铲掉）。三派各有各的账本，下文挨个看（按公开报道与企业官网口径整理，未经本号实测，下同）。
三、市面上都有谁？（全球范围盘点）
对靶喷药派：不另造机器，给传统喷杆机装上“眼睛和大脑”，一路开一路扫描，见到草才喷。代表玩家：美国农机巨头约翰迪尔（John Deere）的 See & Spray——2021 年推出，每个喷嘴独立控制；2025 年作业面积累计达 500 万英亩（约 3000 万亩），用非残留除草剂时用药量减少近 50%，一年省下约 3100 万加仑药液，还自动生成“实际喷施”“杂草压力”两张地图。同派的瑞士 Ecorobotix 的 ARA，官方称减药 70%-95%，德国 JKI 认证其飘移减少 95%。好处是跟现有农机体系兼容、效率高，大田最先用得起；短板是依然要用药，有机田用不了。
激光派：用高能量激光定点清除杂草，不用一滴药——有机田的福音。代表玩家：美国 Carbon Robotics 的 LaserWeeder（下文重点拆解），以及国内的华工智耘、八爪智能。好处是不用药、不翻土、不扰土壤微生物；短板是设备贵，对功率和散热要求高。
机械识别派：用 AI 认草、用机械铲除，最“复古”也最彻底。代表玩家：法国 Naïo Technologies——2011 年成立的机械除草先驱，代表作约 60 公斤的电动小车 Oz，累计卖出 150 多台、销往约 20 个国家；荷兰 Odd.Bot 的 Maverick 一台可替代约 12 个人工、管约 14 公顷胡萝卜田；巴西 Solinftec 的 Solix 太阳能供电、长期值守。好处是不用药、不伤土、比激光便宜；短板是株间作业仍是硬骨头。顺带一提：Naïo 2025 年一度进入司法重整、年底获约 640 万欧元融资重启——这条赛道的商业化难度可见一斑。
如需真实数据或商业合作，本号可协助对接匹配厂商与场景方——场景双向匹配小工具（www.aicdo.com/tool，复制上方链接到浏览器打开，或点文末“阅读原文”）。
重点拆解一家把“激光路线”跑出规模了的——
拆解对象：Carbon Robotics 激光除草机器人（美国）
这是公开报道中激光除草赛道部署规模最大的公司：
- 怎么除：核心产品 LaserWeeder，挂在拖拉机后面，像一台“激光除草挂车”。2025 年 2 月发布第二代（G2），改成模块化设计、幅宽 8-40 英尺五种规格。20 英尺的 G2 200 配 24 个激光器、24 块英伟达 GPU，每分钟清除约 1 万株杂草（约 60 万株/小时）——对比上一代 20 英尺机型（30 个 150W 激光器、5000+ 株/分钟），代际速率翻了一倍；
- 凭什么认得准：自研“大植物模型”（LPM），用约 1.5 亿株人工标注的植物训练——机器“见过的草”，比人一辈子见的都多；
- 干得怎么样：已部署 14 个国家、150 多台，累计清除超 300 亿株杂草。第三方实测清除死亡率达 99%；有分析称作业效率约 80 英亩/天（480多亩，近500亩）；
- 客户账本：美国有机蔬菜公司 Braga Fresh 用 2 台 LaserWeeder 替掉 3 支共 75 人的除草队，每英亩除草成本从约 900 美元降到约 268 美元；另一家客户 Hungenberg 年人工除草费从约 70 万美元降到约 30 万美元；
- 怎么收钱：卖设备，购置价约 120 万-180 万美元；官网称一般 1-3 年回本——它替掉的是“人海战术”，回本算的是人工账；
- 凭什么撑得住：累计融资约 1.57 亿美元，2024 年 10 月完成 7000 万美元 D 轮，Bond 领投、英伟达（NVIDIA NVentures）参投——做 AI 硬件的，芯片巨头亲自下注。
值得注意的一点：每一株杂草被扫描、识别、清除的同时，种类、位置、数量都被记进系统，作业完自动生成杂草分布图。除草机器人也是“边干活边攒数据”的机器——正应了这个系列反复说的那句话：场景产生数据，数据反过来才是护城河。
国内的进展：激光除草的中国打法
- 哈尔滨华工智耘（华工科技旗下——“中国激光第一股”的农业落子）：官方公布识别准确率 99%、净除率超 95%、伤苗率低于 0.1%，已在青刀豆基地完成 170 亩、累计超 1000 亩，并在山东明水完成全国首台套有机黑豆激光除草；
- 内蒙古八爪智能：第二代机型 8 个激光器、1.8 米幅宽、单日约 50 亩，除草效率约为人工的 40 倍；入选农业农村部“火花技术”成果库；2025 年赴巴彦淖尔服务 19 万亩青贮玉米——不卖机器、按亩收费，6 台集群作业，让买不起百万级设备的普通农户也能先试起来；
- 深圳纬尔科技：大田对行除草机器人靠高精度摄像头识别苗带、自动纠偏，刀具贴着苗带走，作业速度可达 20 千米/小时、除草率超 90%。据报道，纬尔还做出了全球首款智能棉花打顶机器人，用来摘掉棉花顶芽、控制株高促增产；打顶率 95% 以上、单日作业 400-600 亩、约为人工的 120 倍，已于 2026 年 6 月在新疆棉田商业化作业；
- 现实差距：海外对靶喷药已过 500 万英亩关口，激光派在高人工成本区账本渐平；国内整机和服务模式都还在起步——但“按亩服务”这种轻资产模式，可能反而是有机蔬菜更快跑通的路。
一张表看懂：三派怎么选
| 门派 | 代表玩家 | 怎么除 | 用药吗 | 适合谁 |
|---|---|---|---|---|
| 对靶喷药派 | 约翰迪尔 See & Spray、瑞士 Ecorobotix ARA | AI 认草，单嘴对靶喷药 | 用（宣称减药 50%-95%） | 大田宽行作物（大豆、玉米），规模越大越划算 |
| 激光派 | Carbon Robotics、华工智耘、八爪智能 | AI 认草，激光定点烧除 | 不用 | 高价值作物、有机种植；国内已有按亩服务模式 |
| 机械识别派 | 法国 Naïo、荷兰 Odd.Bot、巴西 Solinftec、深圳纬尔 | AI 认草，机械铲除/拔除 | 不用 | 特色作物行间除草，株间仍是攻关重点 |
一句话总结：大田用喷的，有机用烧的，行间用铲的——“株间那一厘米”，是全行业共同的下一关。
四、这个场景缺什么数据？
除草机器人的“眼力”，全看“课本”厚不厚。真实情况是：
- “课本”有了，但还有大片空白：奥地利 AIT 研究所发布（WACV 2023）的 CropAndWeed 数据集，收录 8000 多张田间实拍图、11.2 万株标注，覆盖 74 种作物和杂草，标注类型也全——边界框、实例掩膜，还有茎秆位置（正是激光和机械对准“生长点”要用的）。但它属非商业研究许可，商用还得自建数据；
- 两个反直觉的发现（论文结论）：一是训练数据里掺上更多种类的杂草，反而能提升对作物苗的识别准确率——“见多”才能“识广”；二是小苗的识别精度（mAP 约 35-45）远低于大苗（73-95）；
- 最稀缺的是“本地杂草谱”：换个县，杂草谱就换一茬。CropAndWeed 拍的是欧洲田间，国内的稗草、马唐、牛筋草长相不同。谁在自己的产区攒下“本地苗草图谱”，谁的模型就先落地。而每台除草机器人本身就是采集器——扫过一亩地，就攒下一份记录。买机器人只是开始，攒数据才是长跑——巡检说过、采摘说过，除草场景第三次成立。
五、理论与实践，落地和揭榜
理论线：CropAndWeed 那组数字背后，是除草机器人最核心的矛盾——“越早越要除，越小越难认”。农学上苗期是“草苗竞争”黄金窗口，除草要赶早；但小苗叶片少、特征弱，恰恰最难认。论文另一条结论给了思路：把更多杂草掺进训练集，反而提升认苗准确率——数据的“多样性”比“纯净”更值钱。
实践线：约翰迪尔 See & Spray 2025 年在美国扫过 500 万英亩，大田对靶喷药已过规模化关口；Carbon Robotics 在 14 国部署 150 多台，有机蔬菜客户账本开始算平；国内八爪智能 6 台集群、按亩服务 19 万亩青贮玉米——三种模式、三条路径，都在往前走。
判断：除草机器人在 2026 年处于“大田对靶喷药规模化、激光除草经济性拐点临近、机械+AI 株间攻关”的分层阶段。李小妹这样的有机种植者可以盯住“按亩服务”的激光除草——不用掏设备钱，先在一两亩地上试，账本自己会说话。想入场的先算三笔账：雇人的真实成本、草荒的减产损失、菜卖多少钱一斤——菜越值钱、越不能用药，激光除草离你越近。
本期揭榜卡（欢迎工程师、学生、技术爱好者揭榜，通过文末入口提交方案，优质解答下期署名刊登）：
- 小苗的“认人关”：小苗 mAP 只有 35-45，可苗期恰恰是除草黄金窗口——怎么让 AI 在两叶一心时就认得出？（提示：时序生长建模、多光谱特征、株行上下文推理）
- 本地杂草谱的小样本迁移：换个县杂草谱就变，怎么用几百张本地实拍照，把通用模型微调成“本县通”？（提示：域自适应、少样本学习、合成数据增广）
- 集群调度与按亩服务的账：6 台机器集群作业怎么派单、坏了怎么补位？按亩收费定多少钱，农户划算、服务商有得赚？（提示：多机任务分配、故障冗余、亩均成本拆解）
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