قرن‌ها است که کشاورزان برای برداشت محصول بیشتر، فناوری‌های مختلفی را به کار گرفته‌اند، اما کماکان این باور که «بزرگتر بهتر است» بر کشاورزی مسلط است و تحقق کشاورزی در مقیاس کوچک را با مشکل مواجه کرده بود. با وجود این، پیشرفت‌های علم روباتیک و تکنولوژی حسگرها، این باور را در معرض انتقاد شدید غیرعملی بودن و نیز نامتناسب بودن با نیازهای دنیای امروزی قرار داده است. یکی از این منتقدان، جورج کانتور مهندس دانشگاه کارنگی ملون پنسیلوانیا است که می‌گوید: «با نگاه به پتانسیل تکنولوژی روبات‌های هوشمند، می‌توان مدل‌های به صرفه‌تری در کشاورزی به وجود آورد و دوباره تولیدکنندگانی خرد داشته باشیم. در قرن بیست و یکم، روبات‌ها و تکنولوژی حسگرها این قدرت را دارند که مشکلاتی به قدمت تاریخ کشاورزی را حل کنند.»
سایمن بلکمور مهندس دانشگاه هارپر آدامز در نیوپورت بریتانیا می‌گوید: «به اعتقاد من با حرکت به سوی نظام کشاورزی روباتیک، می‌توانیم این صنعت را به طرز چشمگیری پربازده کنیم و بدون آسیب‌رسانی به محیط‌زیست انجام دهیم.» مهندسان کشاورزی در پروژه‌هایی تحت‌عنوان خانه‌های سبز، در حال تحقیق روی اتوماسیون‌سازی، به‌عنوان راهی برای کاهش هزینه‌ها، به همراه افزایش کیفیت میوه‌ها و سبزی‌ها هستند. امروزه ابزارهای رصد رشد میوه‌ها و نیز روبات‌های میوه‌چین، در حال تست شدن هستند. برای دامداران، تکنولوژی حسگرها می‌تواند به مدیریت سلامتی و زیست حیوانات آنها کمک کند. همچنین کار تحقیقاتی روی حفظ کیفیت خاک ادامه دارد و حذف بیماری و آفات بدون بهره‌گیری غلط از مواد شیمیایی در حال گستراندن مرزهای خود است.
با وجود این، کارخانه‌های دارای ماشین‌آلات عظیم‌الجثه، پول‌های خود را برای تولید روبات‌های کشاورزی صرف نمی‌کنند، زیرا برخلاف روش تجارتی فعلی آنهاست. پژوهشگرانی همچون بلکمور و جورج کانتور بخشی از مجموعه دانشمندان رو به ازدیادی هستند که در صورت موفقیت در اجرای طرح‌های انقلابی خود، شیوه تولید در کشاورزی را برای همیشه دگرگون خواهند داد. ریچارد گرین مهندس کشاورزی در هارپر آدامز می‌گوید ما با استفاده از تکنولوژی می‌توانیم تولید غذا را دوبرابر کنیم.سازمان کشاورزی و غذای ایالات متحده تخمین زده است که هر ساله، به‌رغم استفاده از 2 میلیون تن آفت‌کش، 20 تا 40 درصد محصولات جهانی کشاورزی بخاطر آفات و بیماری از بین می‌روند، ابزارهای هوشمند همچون روبات‌ها و پهپادها می‌توانند به کشاورزان اجازه دهند تا در استفاده از مواد شیمیایی با دقت بیشتری و در تشخیص اولیه با سرعت بیشتر عمل کنند.
رد ویتاکر مهندس روباتیک در دانشگاه کارنگی ملون است که طراح و دارای حق انحصاری اختراع یک سیستم هدایت خودکار برای تراکتورها است. او می‌گوید «بازار در مسیر تقاضا برای غذای با کیفیت بهتر و با آفت‌کش و سم علف‌کش کمتر است. این چالش فقط با کمک روبات‌ها قابل حل است.»گرین نیز می‌گوید: «ما پیش‌بینی پرنده‌های روباتیکی را می‌کنیم که به RGB یا دوربین‌های با قابلیت دید چندین طیف نوری مجهز هستند و هر روز صبح قبل از اینکه کشاورز بیدار شود، شروع به پرواز می‌کنند تا بخشی از مزرعه که آفت یا مشکلی دارد را شناسایی کنند. با این دوربین‌ها می‌توان به جمع‌آوری اطلاعاتی پرداخت که به کشاورز توانایی تعیین دقیق محل بیماری قارچی و ... را می‌دهد.» دانشمندان دانشگاه کارنگی ملون آزمایش این تئوری را آغاز کرده‌اند.
کمپانی اگری بوتیکس واقع در بودلر کلرادو، در زمینه تحلیل اطلاعات کشاورزی، ساخت پرنده‌های روباتیک و نرم‌افزارهایی که تصاویر مادون قرمز را تحلیل کنند فعالیت می‌کند. آنها قصد دارند با کمک تکنولوژی در مزرعه‌های بزرگ، میوه‌های ناسالم را نقشه‌برداری کند. این تصاویر می‌توانند منشا بالقوه آفات یا مشکلات آبیاری را نمایش دهند. این کمپانی، اطلاعات پرنده‌های روباتیک خود در مورد محصولات کشاورزی را از بیش از 50 کشور جمع‌آوری و پردازش می‌کند. جیسن بارتون دانشمند کشاورزی و یک عضو هیات مدیره کمپانی اگری بوتیکس می‌گوید «ما قادر خواهیم بود به کشاورز از طریق موبایلش هشدار دهیم که علف‌های هرز در مزرعه‌ات در حال رشد هستند.» آنها تاکید دارند که اکنون وقت استفاده از سیستم‌هایی است که تفاوت بین علف هرز و محصول کشاورزی را نشان دهد.
تکنولوژی مدرن می‌تواند به‌طور خودکار، آفات را از بین ببرد و آسیب‌های انسان به حیات وحش را به حداقل برساند. گرین می‌گوید ما در حال کار با کمپانی‌های تولید آفت‌کش هستیم تا آنها را مجاب کنیم، استفاده از پرنده‌های روباتیک را در دستور کار قرار دهند. به جای سمپاشی هوایی مزرعه، می‌توان آفت‌کش را به محل دقیق آفت برد و به مقدار مورد‌نیاز استفاده کرد. طبق گفته‌های پژوهشگران دانشگاه سیدنی، افشانه کردن به روش جدید، 1/ 0 درصد آفت‌کش مصرفی به شیوه متداول را مصرف خواهد کرد. این کاهش بالقوه در مقدار استفاده از آفت‌کش، تحسین‌برانگیز است. یک نمونه اولیه از این روبات‌ها با نام ریپا، گلوله‌ای از مایع در ابعاد ماکرو را به علف‌های هرز شلیک می‌کند. دانشمندان دانشگاه هارپر آدامز حتی از این تکنولوژی نیز گام را فراتر گذاشته‌اند. آنها روباتی آزمایش کرده‌اند که همان کار را انجام می‌دهد، اما به‌صورت از بین بردن علف‌های هرز با لیزر! دوربین‌های این پهپاد مرکز رشد علف هرز را شناسایی می‌کند و به وسیله اشعه لیزر که دمای آن به 95 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، آن را مورد هدف قرار می‌دهند.
همچنین باید توجه داشت که غنی‌ترین منبع زراعتی برای کشاورزان، خاک است. برداشت محصول در مقیاس عظیم، باعث آسیب‌دیدگی و متراکم شدن خاک شده است و از طرف دیگر مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی نیتروژن‌دار، به محیط‌زیست لطمه وارد کرده است. از اطلاعات به دست آمده توسط روبات‌های پرنده، برای مصرف هوشمندانه‌تر کودهای نیتروژنی نیز می‌توان استفاده کرد. نباتات سالم، مقدار نور طیف مادون قرمز بیشتری را بازتاب می‌دهند. با استفاده از نسبت نور قرمز به طیف نوری نزدیک به سرخ در یک تصویربرداری چند طیفی، می‌توان مقدارکلروفیل موجود در گیاه را تخمین زده و با نقشه‌برداری کلی از مزرعه، پی برد چه قسمت‌هایی در اثر صدمات وارده نیاز به کودرسانی بیشتر دارند. در همین قالب، یک کمپانی فرانسوی به نام ارینو، فعال در زمینه تکنولوژی شیمی کشاورزی، در راستای عملی کردن این تکنولوژی با یک شرکت بزرگ کشاورزی به همکاری پرداخته است. آنها در طی یک دوره 3 ساله در627 مزرعه دانه‌های روغنی، مشاهده کردند که کشاورزان نسبت به گذشته به‌طور میانگین سالانه در هر هکتار 34 کیلوگرم کود نیتروژن‌دار کمتر مصرف کردند و 115دلار کاهش هزینه داشته‌اند.
بونی روب، روباتی در ابعاد یک خودرو توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه اوسنا بروک آلمان ساخته شده است که با استفاده از حسگرهایی نظیر حسگر رطوبت‌سنج و نیز حسگر سنجش تراکم و سفتی خاک، توانایی اندازه‌گیری شاخص‌های کیفیت خاک را دارد. آرنو راکلشازن از دانشگاه اوسنابروک می‌گوید، بونی روب می‌تواند از خاک نمونه‌برداری کرده و مقدار pH و فسفر خاک را تجزیه و تحلیل کند. روبات جدید و کوچکتر دانشگاه سیدنی نیز قابلیت اندازه‌گیری رسانایی الکتریکی خاک را دارد که می‌تواند روی تولید محصول اثر داشته باشد.موریس مولونی مدیرسازمان امنیت غذا در ساسکاتون کانادا می‌گوید نقشه‌برداری از خاک، بذرافشانی گیاهان گوناگون در یک مزرعه را امکان‌پذیر می‌کند. برای مثال شما می‌توانید انواع جو یا گندم را در بخش‌های شنی مزرعه بکارید. کاشت و رشد محصولات گوناگون به همراه یکدیگر، می‌تواند منجر به استفاده هوشمندانه‌تر از شیمی کشاورزی شود. فان هنتن با هشدار برای بهترین استفاده از منابع می‌گوید «طبیعت به شدت علیه تک‌محصول‌گرایی است.»
بذرافشانی ترکیبی می‌تواند چالشی باشد برای دانش کشاورزی مورد قبول اکثریتی که می‌گوید تک محصول‌گرایی، کارآمدترین روش کشاورزی در اقتصادهای بزرگ با ماشین‌آلات سنگین کشاورزی در مزرعه‌های وسیع است. دیدگاهی که می‌گوید هر چه ماشین‌آلات بزرگتر باشد، نتیجه بهتر است. بعضی از این ماشین‌ها تا 60 تن وزن دارند که فشرده کردن خاک را برای سال‌ها بر جای می‌گذارند. پس اگر به کشاورز برای رانندگی این ماشین‌های سنگین نیازی نباشد، به این ماشین‌ها هم دیگر نیازی نیست. فان هنتن می‌گوید: «به محض حذف عامل انسانی، سایز دیگر مهم نیست و روبات‌های کوچک و خودکار می‌توانند کشاورزی ترکیبی را بدون آسیب زدن به خاک انجام دهند.»در بهار امسال پژوهشگران دانشگاه هارپر آدامز آزمایش روی یک هکتار جو را آغاز کردند. مدیر پروژه می‌گوید طرح ما این است که از آغاز تا پایان کاشت و برداشت تمام محصول را بدون دخالت انسانی در مزرعه انجام دهیم.
