除了方便人为操纵的自动化机械以外，机器人开发也是现今智慧化农业中炙手可热的项目。机器人能够全自动或搭配人员采半自动执行，帮助节省劳力与时间，还能搭配大量数据收集与整合，帮助使用人员进行资讯归纳与提供有利情报。
由美国伊利诺大学(University of Illinois at Urbana-Champaign)团队开发的TerraSentia crop phenotyping robot于3月14日在2018年能源创新高峰会的技术展示会上亮相，机器人能够在作物之间自动行进，使用各式感测器与摄影机进行侦测，并将数据即时传送至操作人员的手机或电脑，只要搭配相应的应用程序就能使操纵机器人。
研究人员表示，TerraSentia是一种具学习能力的机器人，透过良好的机器学习演算法，就能够先教导机器人辨识常见的作物疾病与性状测量，如植物高度、叶面积和族群量。经过多次学习后所收集的资讯会越趋正确，而自动化数据收集和分析能够协助了解不同品种作物之间对环境条件所产生的反应，帮助农民改善育种和栽种条件。
一般认为，高度智慧化的机械装置通常因体型笨重，较适合大面积且单一化栽培之区域。然而TerraSentia结构较为轻便，重约10公斤，宽约33公分，方便运送到田间，也容易于植株间行进，可同时掌握操作上的精确度与高效率。此种机器人不但在美国具有使用潜力，在巴西、印度等农业发展中国家亦是如此；由于这些地区通常面临更加恶劣或多变的气候环境，因此由机器人帮助掌控个别植株的遗传特殊性更有助于农民管理和挑选适合的植株，也能够排除人为辨认上的主观认定与差异性。
美国能源部高级研究计划局的TERRA(Transportation Energy Resources from Renewable Agriculture)计划为开发TerraSentia提供了310万美元的资金。今年春季，几家主要种子公司、研究机构与海外合作者将针对TerraSentia进行现场测试，预计三年内能够提供给农民使用，其中部分型号的成本低于5,000美元。
