農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化與智能化發(fā)展及應(yīng)用情況分析

王法剛

【摘? ?要】近年來我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中始終占據(jù)著舉足輕重的地位。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度直接影響我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此相關(guān)人員應(yīng)對其提高重視程度，改變傳統(tǒng)的人工種植模式，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化推廣力度，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中占有舉足輕重的地位，應(yīng)充分認(rèn)識到現(xiàn)階段發(fā)展中的不足之處，制定科學(xué)可行的應(yīng)用對策，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力保障。本文就農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化與智能化發(fā)展及應(yīng)用情況展開探討。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動化;智能化;發(fā)展;應(yīng)用

引言

從現(xiàn)階段來看農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展水平對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的優(yōu)化有重要影響，農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)的提升和普及有利于進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，在農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上研究農(nóng)機(jī)智能化是農(nóng)業(yè)機(jī)械未來發(fā)展的主要方向，也是推動農(nóng)業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級的有利措施。

1.農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化概述

從機(jī)械自動化的程度來看，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化與智能化主要可以分為以下三個主要的發(fā)展階段。在發(fā)展初期，該技術(shù)只能夠?qū)崿F(xiàn)對部分機(jī)械個別功能的自動化，并且其應(yīng)用要求較高，難以在社會層面得到廣泛的應(yīng)用。主要是通過對內(nèi)部功能的改善，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作性能，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率、減少人力成本投入的目的。隨著社會的不斷發(fā)展，對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化進(jìn)行不斷更新之后，出現(xiàn)了簡單的農(nóng)業(yè)機(jī)械無人自動化。該機(jī)械因其靈活性較強(qiáng)、使用的限制性條件較少，能夠被投入大部分農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動中。即使是在一些危險系數(shù)較大，或者一些復(fù)雜性的工作環(huán)境中，其也能夠發(fā)揮自身的作用。當(dāng)前階段，投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的智能化裝置主要是農(nóng)業(yè)自動機(jī)器人。從其概念來看，該技術(shù)充分融合了計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、遙感技術(shù)等多種現(xiàn)代化的技術(shù)。將這種智能化的裝置投放到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動中，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的提升發(fā)揮了重要的作用;還能夠在一定程度上避免人為觀因素對生產(chǎn)活動產(chǎn)生影響，推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展存在的優(yōu)勢

首先，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)需要大量的勞動力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本很高，同時農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量也得不到有效保障，而農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化可以有效解決農(nóng)村勞動力問題，解放農(nóng)村生產(chǎn)力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率越來越高，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了有效保障。其次，自動化機(jī)械具有良好的安全性能。在操作過程中，操作人員的人身安全可以得到有效保障。如果機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，操作人員也不必太擔(dān)心，因為機(jī)械設(shè)備具有自我修復(fù)功能，不會耽擱農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。最后，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價值。農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化程度較高，同時還具有較高的技術(shù)水平，不僅可以降低勞動強(qiáng)度，還可提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3.自動化技術(shù)在目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的典型應(yīng)用包括以下幾類：（1）農(nóng)田自動化灌溉技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的生產(chǎn)漫灌方式，很多現(xiàn)代化的農(nóng)田建設(shè)了自動化灌溉管路，尤其在2010年以后，隨著節(jié)水灌溉技術(shù)和相關(guān)基礎(chǔ)工程的建設(shè)與普及，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠依據(jù)土壤狀態(tài)自動控制管路實現(xiàn)輸水灌溉，且孔口滴頭、流量滴灌設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)逐漸與自動灌溉技術(shù)相結(jié)合，使農(nóng)業(yè)灌溉的合理性進(jìn)一步增強(qiáng)。（2）作物聯(lián)合收獲機(jī)。很多先進(jìn)的自走式聯(lián)合收獲機(jī)在功能上實現(xiàn)了部分自動化特征，以玉米聯(lián)合收獲機(jī)為例，一方面機(jī)械能夠替代人力自動化完成秸稈處理、摘穗、剝皮、收集等工作，另一方面，機(jī)具利用傳感器技術(shù)和視頻技術(shù)檢測工作狀態(tài)，減少了機(jī)械故障發(fā)生概率。（3）植保無人機(jī)。植保無人機(jī)是現(xiàn)階段應(yīng)用較為典型的自動化農(nóng)機(jī)裝備，植保無人機(jī)的作業(yè)過程能夠?qū)崿F(xiàn)對指定田地自動進(jìn)行行駛路線規(guī)劃、植保噴霧作業(yè)，并具備農(nóng)藥量檢測、電池電量檢測等功能，能夠在植保作業(yè)中缺少農(nóng)藥或電池沒電的情況下提前返回補(bǔ)給點(diǎn)，并在問題解決后再繼續(xù)作業(yè)，同時植保無人機(jī)能自動處理田間障礙物、風(fēng)力影響飛行或定位信號缺失等問題。（4）其他具有自動化特點(diǎn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械。除上述機(jī)械外，部分農(nóng)機(jī)也逐漸應(yīng)用了自動化技術(shù)，只是沒有全部的自動化特點(diǎn)，例如拖拉機(jī)的自動勻速直線駕駛、水稻插秧機(jī)的秧盤檢測、谷物烘干機(jī)的自動溫濕度調(diào)控等，也都具有農(nóng)機(jī)自動化特征。

4.農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化向智能化發(fā)展途徑

4.1強(qiáng)化信息化技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)等高新產(chǎn)業(yè)日新月異，為各行各業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。在這一背景下，將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化研究具有重要意義，可顯著提升我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科學(xué)化與自動化水平。以計算機(jī)視覺技術(shù)為例，該項技術(shù)可模擬人的視物過程，利用圖像處理技術(shù)、人工智能技術(shù)、物理建模技術(shù)等實現(xiàn)對外界環(huán)境的準(zhǔn)確識別，與其他自動化機(jī)械結(jié)合后能達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的，可以讓農(nóng)民足不出戶地完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減輕勞作負(fù)擔(dān)，大幅度提升生產(chǎn)效率。目前，該項技術(shù)在水稻自動聯(lián)合收割機(jī)、噴藥機(jī)、蘑菇采摘機(jī)上有良好應(yīng)用，能利用計算機(jī)技術(shù)識別出最佳收割線路，實現(xiàn)精準(zhǔn)噴藥與采摘，應(yīng)用效果良好，受到農(nóng)民的一致好評。計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化研究已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來趨勢，具有廣闊前景。

4.2加強(qiáng)農(nóng)機(jī)人機(jī)交互的便捷性

農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化發(fā)展要求農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)與生產(chǎn)管理人員的遠(yuǎn)程交互，在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，隨著自動化技術(shù)的應(yīng)用，大量的傳感器被應(yīng)用到農(nóng)機(jī)設(shè)備上，這些傳感器對環(huán)境和工作狀態(tài)的感知一方面供農(nóng)機(jī)高適應(yīng)性作業(yè)使用，另一方面相關(guān)信息也應(yīng)便捷地傳達(dá)給生產(chǎn)管理者，使管理人員能夠及時獲得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)信息，并能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)整農(nóng)機(jī)作業(yè)方案、控制農(nóng)機(jī)執(zhí)行其他指令等。

4.3加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)所需傳感器及控制系統(tǒng)的研制開發(fā)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的過程中，需要借助傳感器和控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。為此，在今后的工作中，相關(guān)研發(fā)人員需要提高對傳感器和控制系統(tǒng)研發(fā)的重視度。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前階段的農(nóng)業(yè)種植活動中所利用的各項裝置對農(nóng)產(chǎn)品的傷害較大，并且在種植、采摘、后期的加工活動中都會對其品質(zhì)產(chǎn)生或多或少的影響，有礙農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的提升。因此，在后期的研發(fā)過程中，需要著重考慮自然環(huán)境對農(nóng)作物生長的影響，改進(jìn)技術(shù)和相關(guān)裝備，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?qū)r(nóng)作物周圍生長的環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測，從而降低自然環(huán)境對農(nóng)作物生長的影響。在此基礎(chǔ)之上，農(nóng)業(yè)的種植者能夠根據(jù)裝置所反映的各項數(shù)據(jù)，對作物生長環(huán)境進(jìn)行有效的改善，為其創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境。

5.結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)機(jī)械作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力代表，提升其自動化和智能化程度是農(nóng)機(jī)工作者必須要努力完成的工作，農(nóng)業(yè)機(jī)械的快速發(fā)展必須要從現(xiàn)階段的農(nóng)機(jī)使用實際情況出發(fā)，分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需求和自動化與智能化技術(shù)應(yīng)用的合理方向，通過技術(shù)的循序漸進(jìn)滲透使農(nóng)民逐漸接受并認(rèn)可先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢與好處，幫助自動化和智能化農(nóng)機(jī)裝備實現(xiàn)大面積普及，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的全面進(jìn)步。

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