農業(yè)機械智能化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢探討

宋文彬

摘要：目前我國農業(yè)發(fā)展形勢良好，社會大眾對農業(yè)作業(yè)形式提出全新的要求及標準。傳統(tǒng)農耕模式早已無法滿足農業(yè)發(fā)展要求，而智能化農業(yè)機械的應用獲取廣泛的認可，成為農業(yè)發(fā)展的必然趨勢。同時，我國人口數(shù)量眾多且人均耕地面積銳減，使得農業(yè)資源利用率相對較低，嚴重阻礙農業(yè)長遠發(fā)展。本文以農業(yè)機械智能化為切入點，分析其發(fā)展現(xiàn)狀，進一步對其發(fā)展趨勢進行分析，旨在為相關從業(yè)人員積累更多的實踐經驗。

關鍵詞：農業(yè)機械;智能化發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

中圖分類號：F323.3;S220.2文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）03-0042-01

Abstract：atpresent，China'sagriculturaldevelopmentsituationisgood，andthepublicputforwardnewrequirementsandstandardsforagriculturaloperationform.Traditionalfarmingmodehasbeenunabletomeettherequirementsofagriculturaldevelopment，andtheapplicationofintelligentagriculturalmachineryhasbeenwidelyrecognized，whichhasbecometheinevitabletrendofagriculturaldevelopment.Atthesametime，Chinahasalargepopulationandthepercapitacultivatedlandareahasdecreasedsharply，whichmakestheutilizationrateofagriculturalresourcesrelativelylow，whichseriouslyhindersthelong-termdevelopmentofagriculture.Thispapertakestheintelligentagriculturalmachineryasthebreakthroughpoint，analyzesitsdevelopmentstatusandfurtheranalyzesitsdevelopmenttrend，aimingtoaccumulatemorepracticalexperienceforrelevantpractitioners.

Keywords：agriculturalmachinery;intelligentdevelopmentstatus;developmenttrend

自動化控制技術占據(jù)著農業(yè)機械設計極其重要的地位及作用，并且農業(yè)機械運作環(huán)境及設計環(huán)節(jié)相對復雜，僅僅憑借傳感系統(tǒng)及控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)高效化生產的目標。由此可見，擴大智能化農業(yè)機械的研發(fā)力度，能滿足高效收集、合理整合及妥善處理信息數(shù)據(jù)的要求，而此環(huán)境下智能化農業(yè)機械應運而生[1]。同時，智能化農業(yè)機械能實現(xiàn)智能化處理傳感器反饋信號的目標，與控制系統(tǒng)及操作人員進行信息交互，極大程度上保證機械作業(yè)的效率性及可靠性。受現(xiàn)代化社會蓬勃發(fā)展的影響，自動化及智能化逐漸替代人力及機械化勞動，能保證農業(yè)生產效率。鑒于此，本文針對“農業(yè)機械智能化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”進行分析研究具有重要的價值意義。

1農業(yè)機械智能化的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1模塊化設計。模塊化設計指分析產品功能性條件下設計一系列功能模塊，而上述模塊相結合能組合形成各種類型產品用于客戶進行選擇，并且農業(yè)機械的類型相對復雜，模塊普遍無法自行適應，可能出現(xiàn)無法發(fā)揮模塊化設計的應用優(yōu)勢[2]。按手段類型，模塊手段可劃分為啟發(fā)式及聚類式。其中，啟發(fā)式主張立足于工程適用背景搭建教學規(guī)劃模型，利用相應的算法獲取模塊劃分的最優(yōu)解法;聚類式指利用網絡及矩陣設計用于表現(xiàn)產品元素的拓撲關系，結合聚類算法計算出零部件的成組模塊區(qū)分，包括以DSM聚類為基礎的模塊劃分法及以圖論為基礎的模塊劃分法。

1.2計算機輔助建模。CAD計算機輔助系統(tǒng)可作用于建模階段，包括PTCCreo參數(shù)化建模技術等，被廣泛應用于農機產品數(shù)字化設計領域。一般說來，產品模型數(shù)據(jù)及標準無法有效支持幾何構造歷史等設計理念傳遞，僅僅依靠以歷史為基礎的參數(shù)化建模手段能滿足運用宏命令交換CAD模型的要求。同時，CAD建模往往需要利用設計理論知識實現(xiàn)智能化設計的目標，而將計算機建模與設計知識相結合，能保證模型的適用性。CAD模型的設計知識劃分為材料特征、標準及尺寸等層面的隱性知識，而將NISTCPM為基礎面向并行工程的設計數(shù)據(jù)庫表示模型的知識描述可劃分為3個層面，提出以知識為基礎的參數(shù)化設計系統(tǒng)。

1.3虛擬仿真。融入生物技術及農藝技術是集結先進制造技術、智能化控制技術及全新材料等先進技術手段的集中體現(xiàn)。從本質角度來看，農業(yè)機械仿真學理論涵蓋控制學、機械學及農業(yè)科學等科學領域。即便仿真工具能徹底解決大多數(shù)仿真問題，但是無法滿足農業(yè)機械復雜及物理耦合的具體要求，往往需要全面分析各個農業(yè)機械領域的仿真工具應用情況。同時，VR技術的大范圍推廣對農業(yè)機械設計的影響相對深遠，尤其是對于結構復雜且設計難度大的大型農業(yè)機械，利用VR技術手段能完成建模結構性、功能性及外觀性的任務。此外，VR技術能滿足虛擬作業(yè)的要求，能全面評價產品的功能性及設計方案。

2農業(yè)機械智能化的發(fā)展趨勢分析

自動化控制技術占據(jù)著農業(yè)機械設計極其重要的地位及作用，并且農業(yè)機械運作環(huán)境及設計流程相對復雜，僅僅憑借傳感系統(tǒng)及控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)生產高效化的目標。而從農業(yè)機械智能化發(fā)展趨勢來看，具體趨勢如下：

2.1個性化趨勢。從農業(yè)機械角度來看，客戶的要求及選擇呈現(xiàn)出多樣化及層次化的狀態(tài)，而靈活運用大數(shù)據(jù)技術手段能收集整理客戶信息數(shù)據(jù)，分析客戶的具體需求及個人偏好，研究出農業(yè)機械使用、管理及客戶要求三者間的聯(lián)系性，最終形成用戶需求模型。除此之外，全面分析客戶要求及產品設計間的轉化方式，例如：AD理論及人工智能算法等，實現(xiàn)客戶域至功能及結構域間聯(lián)系性表現(xiàn)的目標，有助于設計出更加符合高性能及科學性的農業(yè)機械，方可滿足客戶多樣化的使用要求。

2.2基礎數(shù)據(jù)和互作原理趨勢。即便推動農業(yè)發(fā)展及保證糧食生產安全性是農業(yè)機械的主要發(fā)展目標，但是對于農業(yè)機械設計的數(shù)據(jù)信息相對缺乏，極易出現(xiàn)產品質量不足的問題，而結合土壤-機械-作物系統(tǒng)的規(guī)律，研究相關裝置及工具技術，能重點解析構建出網絡化的農田土壤力學參數(shù)及農業(yè)機械物理特性指標，并且不得脫離工程材料及農業(yè)機械荷載結構力學等理論知識的支持，形成農業(yè)機械通用的組件數(shù)字化設計數(shù)據(jù)庫，為形成農業(yè)機械智能化設計方案提供強有力的支持，大大提高機械設計的合理性。

3結語

通過本文探究，認識到現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展無法脫離智能化農業(yè)機械的支持，主張利用先進科學的智能化技術手段與農業(yè)機械設計制造相結合，能大大提高農業(yè)機械的作業(yè)效率，突出其使用功能，進一步推動現(xiàn)代化農業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。因此，全面分析農業(yè)機械智能化的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢占據(jù)著極其重要的地位及作用，不止能決定未來農業(yè)機械的發(fā)展進程，更能集中體現(xiàn)其農業(yè)發(fā)展的應用價值。

參考文獻：

[1]崔躍峰.農業(yè)機械智能化設計技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].農業(yè)開發(fā)與裝備，2020（06）：9.

[2]高文英.淺議現(xiàn)代農業(yè)機械智能化的應用與發(fā)展[J].南方農機，2020，51（11）：65.