現(xiàn)代農(nóng)機裝備與趨勢發(fā)展

王宇　王傳國

農(nóng)業(yè)的發(fā)展與農(nóng)業(yè)機械是密不可分的，通過認真研讀現(xiàn)有的國內(nèi)外文獻，闡述目前就國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機械裝備的相關情況，其中包括農(nóng)機裝備的種類、新的研究領域以及農(nóng)機裝備安全裝置研究以及農(nóng)機裝備存在的問題，并對農(nóng)業(yè)機械裝備發(fā)展趨勢進行分析。

我國作為發(fā)展中國家，隨著改革開放的發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術的改革，農(nóng)業(yè)的發(fā)展更需要農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械高效的快速發(fā)展，對于農(nóng)業(yè)發(fā)展而言無疑是很重要的催化劑，不僅對農(nóng)業(yè)，對農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展間接的起著推動作用，在提升高產(chǎn)、高效之外解放很多剩余勞動力，從而間接提高農(nóng)民收入。由此可見農(nóng)機的發(fā)展尤為重要，但是我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展相對于發(fā)達國家（加拿大、美國等）還是相對落后的，我國農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展正處于中期階段，農(nóng)機的裝備是農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展的重要組成部分，要想更好的發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化，農(nóng)業(yè)機械裝備應是重中之重，本文就目前農(nóng)機裝備的發(fā)展狀況、研究水平以及其發(fā)展的趨勢進行簡單的闡述。

一、國外農(nóng)機研究現(xiàn)狀

加拿大WilliamPickett等就農(nóng)業(yè)機械裝置安全性進行研究，就北美大型農(nóng)場中農(nóng)業(yè)機械的裝備問題進行調(diào)查研究，從研究數(shù)據(jù)中可以看出，其調(diào)查分析對象主要是拖拉機、連接裝置、鉆機口、以及糧倉輸送裝置，其中拖拉機事故發(fā)生率占34%，連接穩(wěn)固裝置事故率占77%，其他較小因素包括鉆機口的保護裝置、糧倉傳送裝置等。他們分析得出主要是翻車事故、纏繞物以及機械操作者的非規(guī)范性操作引起的。

澳大利亞DomagojDrenjanac等對Wi-Fi和衛(wèi)星技術在智能農(nóng)業(yè)機械的應用以及操作者對其操作控制的研究。該項研究以全自動拖拉機和操作者相結(jié)合。通過內(nèi)部操作者通過全球衛(wèi)星GNSS系統(tǒng)輔助接收信息，外部通過DGNSS系統(tǒng)對現(xiàn)場操作的精準勘測，在與全自動拖拉機的RTK系統(tǒng)相結(jié)合，因此他們研究的RTK-GNSS系統(tǒng)應用于精準智能化機械上，該項研究通過五個的測試RSSI與拖拉機的RMS相結(jié)合，來確定系統(tǒng)安裝的上下線位置，從而達到高效的作業(yè)。該實驗是通過RHEA項目，在連續(xù)作物中進行試驗研究應用的。該項技術的優(yōu)點事GNNS先對與UPD價格比較低、應用方便，而且GNNS對于系統(tǒng)運行時對蓄電池的要求不是很大，節(jié)能環(huán)保。

英國麥耶斯夫?qū)W院對拖拉機安全座椅進行研究，該項研究是基于農(nóng)業(yè)機械安全事故數(shù)據(jù)分析后，就目前各個種類拖拉機作為的高度以及座位的形狀進項研究，通過對比拖拉機老型與新型，提高的點。本實驗通過對英國拖拉機MF-200系列包括GKNSankey，Duncan，CollinsAClassic的拖拉機進行研究分析。位置以操作者平均身高為參考點高于、等于、低于進行分析。研究結(jié)果是基于英國人身高為175cm時候安全系數(shù)比較好，該實驗通過操作拖拉機暗光倒退、轉(zhuǎn)彎等一系列實驗得出的結(jié)論。最主要是操作者的視野很重要。

二、國內(nèi)農(nóng)機研究現(xiàn)狀

胡靜濤等結(jié)合國外的農(nóng)機智能導航進行了更深一步研究，對日本在導航技術中應用Hough變換方法隨機、Hough變換方法和基于壟平行特征的改進Hough變換方法。Kalman濾波對系統(tǒng)的狀態(tài)向量進行估計以及國內(nèi)GPS陀螺儀及速度傳感器數(shù)據(jù)的融合來確定準確的定位，對我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)BDS是繼美國的GPS和俄羅斯的GLONASS。對高級導航技術農(nóng)機地頭自動轉(zhuǎn)向控制技術提出了環(huán)形、魚尾形轉(zhuǎn)向策略，采用帶有側(cè)滑角的運動學模型和模型預測控制方法，實現(xiàn)了農(nóng)機在地頭的自動轉(zhuǎn)向?qū)π小φ系K物探測及主動避障技術可采用機器視覺識別技術、激光測距技術等。農(nóng)機物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、溫室控制、節(jié)水灌溉、氣象監(jiān)測、產(chǎn)品安全與溯源、設備智能診斷管理。

姬長英等對自主導航方式衛(wèi)星導航系統(tǒng)，并對美國的衛(wèi)星導航系統(tǒng)RTK-GPS接收器和光纖陀螺儀，日本的衛(wèi)星導航系統(tǒng)YoshisadaNagasaka等為久保田SPU-650型插秧機使用RTK-GPS來提供插秧機的精確定位信息，并用光纖陀螺儀檢測插秧機前進方向構建轉(zhuǎn)向閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)插秧機的自動對行導航及地頭轉(zhuǎn)向。得以視覺導航進行分析，Bakkera、Astrand、Hough、Subramanian，國內(nèi)，農(nóng)業(yè)車輛視覺導航研究始于20世紀90年代中后期消除或降低圖像獲取和處理中光照影響的技術將是機器視覺導航領域最核心的研究方向。

三、展望

中國農(nóng)業(yè)要想有更快的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展更為重要，尤其是智能化應用，導航技術應更多的應用到農(nóng)機械中的播種、育苗、灌溉。結(jié)合國外的先進的導航技術Bakkera、Astrand、Hough、Subramanian，中國農(nóng)業(yè)落后，農(nóng)機發(fā)展相對發(fā)展國家更是落后，對于農(nóng)業(yè)機械智能化應將3D、4D等技術應用其中，結(jié)合自己的實際更重情況，與農(nóng)藝結(jié)合，實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)。

外國的農(nóng)業(yè)機械技術相對本國來說比較先進，尤其在智能化方面，達到精準農(nóng)業(yè)他們真的狠下力氣研究，將計算機技術例如3D、4D、機器人、CAN基礎系統(tǒng)操控技術研究，在達到精準農(nóng)業(yè)技術種植情況下，達到高效、低人力投入的研究，有待我們學習。

（作者單位：132517吉林省蛟河市前進鄉(xiāng)農(nóng)機管理站;132521吉林省蛟河市新農(nóng)街農(nóng)機管理站）