农业机械智能化前景篇1

中图分类号： F323.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2015.13.015

精确农业是社会不断发展下的必然趋势，此农业管理方式结合了现代化的科学技术手段。同时精确农业背景下的农业机械改变了传统机械的部分技术手段，满足了农民对机械的要求，并在保证农产品质量的同时，大大提高了农业机械的工作效率。因此，我国应大力推广精确农业背景下农业机械的进一步发展，进而为我国经济的发展打下良好的基础。

1我国农业机械发展存在的问题

1.1产品种类少

目前，我国针对不同的农业产品生产制造出了不同的农业机械，但是就我国目前农业机械发展的现状来看，其还无法满足农业生产对农业机械的要求。例如，对于农产品深加工种类的农业机械，由于我国目前在这方面的技术还比较薄弱和不够成熟，导致在农产品生产过程中必须要引进其他国家的农业机械，进而增加了农业产品的投资成本[1]。

1.2农业技术人才缺乏

我国农业机械的操作者一般是农民本身，而由于其没有成熟的农业机械操作技术，以至于面对大型的农业机械不知该如何使用，从而使机械的价值在农业产品的生产中无法发挥出来。同时，部分农业机械的操作人员，由于没有经过专业的培训，因此其机械操作水平较低，进而影响了农业机械的使用效率。在这种情况下，国家应着重培养一批高技术的农业人才，为农业产品生产的发展提供有利的条件。

1.3农机手收入低

农业机械的使用多数只是在特定的季节，因此农机手在其他的时间都是空闲的，以至于其年收入不高，此现象的发生将导致农机手人才流失的现象越发严重，致使农业生产工作无法有序开展。

2精确农业对农业机械化的要求

2.1农业机械精确化

为了实现精确农业的发展，农业机械必须要在播种和施肥时保证其准确性。同时改变传统灌溉无法精准而产生的干旱等现象，为农业生产提供有利的条件，实现农业精准化，省去农业生产时的人力、物力的同时，确保了农产品的质量进一步提高。未来我国在农业生产方面，应大力推广农业机械精准化，并将此设置为农业发展的一个有效目标[2]。

2.2农业服务体系化

在精确农业的背景下，我国农业机械实现智能化的同时，还要确保农业服务体系化。在农业生产之前，要制定出一系列的生产计划，保证生产到使用过程中各个环节的协调性。同时保证在农业产品生产过程中，农业生产管理要符合服务体系化的生产要求，进而促进农业生产顺利进行。

3我国农业机械化的未来发展趋势

3.1农业机械朝着智能化发展

为了满足农业生产的需求，农业机械应朝着自动化和智能化的方向发展，从而解决传统农业机械存在的由于其种类少而无法满足农业生产的现象。随着我国科学技术的进一步发展，农业机械智能化的趋势是势必可行的。通过农业机械智能化的实现，可在保证农产品生产质量的同时，大大提高生产效率，降低生产成本，从而解决传统机械带来的一些问题。例如，我国棉花由于生产效率低、价格高而降低了销售产量，若我国实现了农业机械智能化，那么销售产量必然会因为生产效率的提高而上升[3]。

3.2农业机械化朝着绿色产品发展

随着人们生活水平的不断提高，人们对农产品质量要求也随之增加。而为了满足人们的生活要求，在农业产品生产中应对农业设备进行详细的检查，以免因有害物质影响机械设备的使用，从而避免农产品因农业机械而产生食品安全问题，促使农业机械化朝着绿色产品方向发展。为人们提供健康食物的同时，提高人们生活环境的质量，为人们营造一个舒适、健康的生活氛围。针对此，相关部门应努力配合农业机械化绿色产品的研发，限制农业生产中污染物排放超标的现象，并推动绿色产品生产的有效开展。

4结语

综上可知，农业机械的发展对我国经济的发展至关重要。因此，为了稳固我国农业生产在国际市场竞争中的地位，应在精确农业背景下，推动我国农业机械化的进一步创新。同时相关部门应采取相应的措施以便配合农业机械智能化的发展，并通过相关活动大力推广对其的使用，确保我国农业在激烈的市场竞争下能稳定、长久的发展下去。

参考文献

[1]李汝莘.法国的精确农业研究及应用现状[J].农业机械化研究，2011，45（12）：112-114.

农业机械智能化前景篇2

随着科技电子信息技术的的高速腾飞，当前中国农业社会已经进入农用电子化时代，电子信息技术成为了在农业工具机械中最活跃的技术手段。电子信息技术的不断趋向化发展已经成为了农业机械领域中机电一体化的主要特征。电子信息技术在农业机械领域中的动态发展趋势，主要体现在下面三个方面：

1.1 农业机械中电子信息技术的高智能化，高便捷化

农业机械领域中机电一体智能化，多元化发展是在农业机械工业化的基础上建立进而研究的，在农业机电一体化的的发展趋势上，智能化是一个重要的方向。现代化的电子信息技术能够根据周围环境的静态情况进行模拟分析，然后对其展开集约化，智能化，高效率化的逻辑分析甄别以及综合处理信息进行预判。

1.2 网络化，信息采集多元化，农业数据信息环境模拟分析

电子信息技术覆盖网络在电子信息技术应用不断深入现代农业机械中，已经成为电子集成技术和信息分析技术结合的高效率工作产物。电子信息的高速度数字处理技术和机电一体化高效率运行的网络化，使得农业信息资源得以及时交流和共享，提高了农业机械的工作效率同时也避免了人为操作的失误。

1.3 信息处理高效便捷化，智能辅助理想化

现代的电子信息技术，就其开发应用来说，是以整合和存储各式各样的动态为自然信息的基石，用高效化的计算机处理技术进行分享互动和及时分析，使得信息上的各类动态信息可以得到及时的管理。相对传统的农业机械技术来说，这样的发展趋势有着更加便捷化，高效化的好处，充分调动生产力，提高农业生产效率。

2 电子信息技术对农业机械发展的辅助性

电子信息化的农业生产机械是建立在机电一体化技术不断发展基础上的新型农业生产工具。 电子信息技术与农业机械相结合的科技手段在传统农业工具范围内具有很广泛的应用前景。例如；电子信息自动化的农业改良机械可以根据当地土壤肥力具体含量情况进行自动化的对农作物的施肥作业。还可以根据当地病虫害对农业经济作物的具体受灾状况来调节农药在农田间的使用量，根据当地农田的干旱情况及时灌溉，喷灌，进行自动化的用水量调节。电子信息智能化的可以调节拖拉机黎作土壤时的深度状况，及时改善土壤量化栽种标准，防止耕田土地固结和肥力下降等状况。农业机械的自动化合成信息技术分析可以通过大量数据得出与庄稼所需化肥、水分、农药，耕作以及其他植被影响状况等。就可以减少各种农田耕种成本的投入，大大降低了农业生产环节中的人力负担，提高土地收益的同时也提高了农田的经济效益。电子信息化的农业机械还十分有利于周围农田环境的保护。电子信息化的农业机械通过对农业环境的数据信息的采集进行综合性的数据分析，使粗放型的农业耕作方式向信息化，集成化，智能化，便捷化不断迈进。自动化的农业数据分析使种农业耕作原料的使用量达到非常准确的程度，经营可以像汽车生产线一样达到便捷化，精细化。从而实现农田土地的规模化耕种与协作步骤劳动，大大的提高了农业生产效率，提高农业作物的生产周期达到最大的效益化收入。介绍电子信息化的农业机械技术与管理系统，引入这种当今发达的农业生产概念，可以为我国今后信息化的农业生产发展奠定一定的基础。

2.1 电子信息技术与农业机械的串联化发展

电子信息技术下的农业机械智能化，自动化，是指运用先进的电子信息技术对传统的农业生产机械进行一定方式的改良与升级。让新一代的农业电子信息化生产装备机械适用于农业生产环境改善，农田耕作劳动等环节。自动化的农业机械内涵是在各个农业劳作部门中最大限度地使用农业电子信息化机械代替人为手工工具传统生产方式进行生产。例如：在农田种植业过程中，使用农业信息自动化的拖拉机、联合割种机、水源排灌机、机动运输车辆等进行土地翻耕，联合种植，播种，操作运输等方面进行全自动信息化的作业，使全部农业生产环节由传统的人为机械化到电子信息机械自动化过度。从而实现现代各农业生产部门中电子信息农业机械自动化，智能化化，可以大范围的，全方位的，减轻劳动强度，提高农业生产效率。

2.2 电子信息技术化下的农业机械的背景应用状态

2.2.1 电子信息化的农业机械化以提高农业生产效率为前提。不仅重视增加产量和节省劳动力，也重视整体农业生产过程中的生产效率对农业经济效益的影响，以自动化，智能化多角度的提高农田的自我耕作效率，解决众多地区农业生产劳动力生产不足的影响。

2.2.2 根据当今中国的国情、国力确定农业电子信息机械化的发展规模与进程，与工业、能源、科技、资金，具体农业状况，劳动力改善等方面进行全方位的配套适应性发展。

2.2.3 我国经济农业，劳务农业，持续性农业，可规划农业，劳动力导向性农业等在一个相当长的历史时期内，应该着重以农业生产为先头兵，加大三农科技与创新投资力度，进行全方位的试验与改革，把机电一体化与电子信息科技化的农业机械广泛的推广下去。

2.2.4 电子信息技术下的农业机械化为实现农业全面可持续性发展和社会农业可理性化服务而不断迈进。其范围既包括种植业，也包括林、牧、副、渔各种与农业相配套的产业发展。在集成高效化发展的模式下，充分带动各种链式产业的协调发展，充分解决与发展生产力。

农业机械智能化前景篇3

目前，我国针对不同的农业产品生产制造出了不同的农业机械，但是就我国目前农业机械发展的现状来看，其还无法满足农业生产对农业机械的要求。例如，对于农产品深加工种类的农业机械，由于我国目前在这方面的技术还比较薄弱和不够成熟，导致在农产品生产过程中必须要引进其他国家的农业机械，进而增加了农业产品的投资成本。

1.2农业技术人才缺乏

我国农业机械的操作者一般是农民本身，而由于其没有成熟的农业机械操作技术，以至于面对大型的农业机械不知该如何使用，从而使机械的价值在农业产品的生产中无法发挥出来。同时，部分农业机械的操作人员，由于没有经过专业的培训，因此其机械操作水平较低，进而影响了农业机械的使用效率。在这种情况下，国家应着重培养一批高技术的农业人才，为农业产品生产的发展提供有利的条件。

1.3农机手收入低

农业机械的使用多数只是在特定的季节，因此农机手在其他的时间都是空闲的，以至于其年收入不高，此现象的发生将导致农机手人才流失的现象越发严重，致使农业生产工作无法有序开展。

2精确农业对农业机械化的要求

2.1农业机械精确化

为了实现精确农业的发展，农业机械必须要在播种和施肥时保证其准确性。同时改变传统灌溉无法精准而产生的干旱等现象，为农业生产提供有利的条件，实现农业精准化，省去农业生产时的人力、物力的同时，确保了农产品的质量进一步提高。未来我国在农业生产方面，应大力推广农业机械精准化，并将此设置为农业发展的一个有效目标。

2.2农业服务体系化

在精确农业的背景下，我国农业机械实现智能化的同时，还要确保农业服务体系化。在农业生产之前，要制定出一系列的生产计划，保证生产到使用过程中各个环节的协调性。同时保证在农业产品生产过程中，农业生产管理要符合服务体系化的生产要求，进而促进农业生产顺利进行。

3我国农业机械化的未来发展趋势

3.1农业机械朝着智能化发展

为了满足农业生产的需求，农业机械应朝着自动化和智能化的方向发展，从而解决传统农业机械存在的由于其种类少而无法满足农业生产的现象。随着我国科学技术的进一步发展，农业机械智能化的趋势是势必可行的。通过农业机械智能化的实现，可在保证农产品生产质量的同时，大大提高生产效率，降低生产成本，从而解决传统机械带来的一些问题。例如，我国棉花由于生产效率低、价格高而降低了销售产量，若我国实现了农业机械智能化，那么销售产量必然会因为生产效率的提高而上升。

3.2农业机械化朝着绿色产品发展

随着人们生活水平的不断提高，人们对农产品质量要求也随之增加。而为了满足人们的生活要求，在农业产品生产中应对农业设备进行详细的检查，以免因有害物质影响机械设备的使用，从而避免农产品因农业机械而产生食品安全问题，促使农业机械化朝着绿色产品方向发展。为人们提供健康食物的同时，提高人们生活环境的质量，为人们营造一个舒适、健康的生活氛围。针对此，相关部门应努力配合农业机械化绿色产品的研发，限制农业生产中污染物排放超标的现象，并推动绿色产品生产的有效开展。

农业机械智能化前景篇4

正文：

1.械智能化的含义及意义

1.1农业机械智能化的含义

首先智能化作为现代科技的主流趋势，将其应用于农业领域。精确来说，是指在动态环境下，将农业技术与先进的电子信息技术相结合，利用计算机系统将传感器接收到的信息进行逻辑运算、然后发出指令来控制农机精确完成各种动作，从而实现农业生产和管理的智能化。

1.2农业机械智能化的意义

装备微型计算机的农业机械有比普通农机更强大的功能，属于高科技产品。优点如下：第一，极大的提高了劳动生产率和农业资源的利用率，降低了生产成本，减少了化肥，农药和石油的投入;第二，功能强大，不仅可代替传统农机进行实际作业，还能根据产量信息，气候信息等对下一季度的生产进行预测，对农业生产具有指导作用;第三，智能型农机具有通用性，即多功能性，一台智能型农机可同时具备普通农机所具有的功能，可以在各种环境下进行作业;第四，安全性好，可靠性高。由于智能型农机拥有中央处理器(CPU)及多种传感器，可以随时监测环境信息，因此只需人为地对这些数据进行分析处理，避免了实际操作农机而伴随的危险性;第五，环境保护，随着农业化学药品所带来的危害性日益增加，智能型农机的使用可以有效解决这一问题。

2.国外发达国家智能型农机发展状况

简单、传统的农业机械存在着能源浪费、功能单一等问题。因此，节能型农机的开发和使用显得十分必要。目前，国外发达国家农业已基本实现机械化覆盖。截至当前，美国农业已达到高度发达的农业机械化、智能化水平，整体呈现规模化、集成化、专业化发展。平均每家农场拥有机械总值高达10万美元，折合约70万人民币。澳大利亚以其传统的畜牧业为主，现已完成对畜牧生产全过程的机械化，农业机械呈现高智能化，节能化，高效化，覆盖从草场的种植、收割、翻种，到奶牛的养殖、挤奶，全部由智能型农机及农业机器人完成。德国的农业现代化水平很高，结合其发达的自动化技术，将所有的播种机、除草机、喷水机、收割机等由一台电脑全程操纵。不仅提高了作物产量，而且大大压缩了生产劳动环节，现在从事农业生产的人员都需具备极高的科学素养和过硬的机械操作水准。

3.智能型农机的应用实例

3.1耕作机械智能化

美国Trimble公司所研发的TrimbleHV401激光平地机，应用农业激光平地系统对土地进行平整操作。与传统的平地机相比，利用激光技术翻整过的农田翻整精度高达数倍。通过激光发射机发射光信号覆盖农田，以覆盖过的田面为平面基准(可倾斜)，当接收器收到光信号后，会向位于刮土铲上的控制箱传输信息，并由控制箱发送指令控制液压系统，完成对土地的高精度翻整。

3.2收获农机智能化

与传统的自走半喂入式联合收割机不同，现代谷物联合收割机采用圆弧状豪华驾驶室，鹰眼型水晶真空灯，加宽底盘，使清选面积更大，收割、脱粒效率更高。美国农场设备制造商卫西.弗格森将计算机系统应用与联合收割机上，更是开创了收获型农机的新领域。利用中央处理单元(CPU)，在收割的同时记录田地间各区域的产量，由此来制定不同季度的种植计划以及原料、肥料投入比率，使生产效率大大提高。

3.3灌溉机械智能化

位于中东地区的以色列不仅长年战乱且气候干旱，水资源严重缺乏，但依靠领先于世界的灌溉技术，因此保证了农业的良好发展。由于用水困难，节水农业是以色列发展农业的唯一路径。十几年前，以色列首次将自动化技术应用于灌溉技术中，由最初的一个简单的单片机发展到现在可同时进行灌溉、施肥、监测、报警的多功能自动灌溉系统。目前，由Eldar-Shany公司生产的智能灌溉控制系统(ElgalAgro)是世界上最先进的农机控制系统，可以应用于大型农场、果园、田园的灌溉，且灌溉精确，效率极高，并同时拥有施肥及过滤器反冲洗等工作。另外，澳大利亚HardieIrrigation公司的一系列自动灌溉系统也十分具有代表性。

3.4农业机器人的广泛使用

农业机械化是衡量一个国家农业现代化水平的重要标志，而农业机器人技术则更能反映一个国家的农业科技创新水平。发达国家对农业机器人的研发起步较早，投资较大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亚的剪羊毛机器人，荷兰的挤奶机器人，法国的耕地和分拣机器人，西班牙的采柑橘机器人等。但目前，农业机器人还面临智能化水平不够完善，不能满足生产需要，开发难度大等问题。

4.我国的农机发展前景

科学技术部《“智能农机装备”重点专项2017年度项目申报指南》中指出，农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械化是农业现代化的重要标志。智能农机装备代表中国农业先进生产力。当前，我国农业现代化发展迅速，农机装备供应与需求矛盾更加明显。因此，加速农业技术创新，转变发展方式，优化产业升级成为当前中国农业发展的迫切需求。

参考文献

[1]《“十三五”国家科技创新规划》

[2]《国外智能化农机装备简介》，郑文钟，2016年

农业机械智能化前景篇5

我国目前的设施农业科研投入不足，技术创新不够，在温室设计和制造等关键环节发展滞后。另外我国设施农业中农业机械化的程度非常低，存在设备简易和机械化自动化程度低的突出问题。专业的农业技术人员也严重缺乏，使得农户技术水平低与设施农业发展的要求极不适应。

1.设施农业的组成体系

设施农业的组成包含塑料大棚、温室和工厂化栽培三种不同的技术层次。目前发展和应用最多的主要是塑料大棚、温室大棚和连栋温室,也有少量采用先进工程技术的智能型温室和大型温室。这反映出现阶段设施农业的技术水平,而智能型温室则更是代表了设施农业的发展方向,是设施农业的最高技术层次。

2.设施农业机械的现状

设施农业机械就是指适合设施农业耕作、栽培和收获等农艺特点，并主要在各类设施中工作的农业机械。国外对温室中作业机具进行了系统的开发、研究、推广和应用,许多作业项目都已实现了机械化。我国设施农业起步晚,设施农业机械发展缓慢,应用配套水平也不高。设施农业的机械化作业水平低，与发达国家相比存在很大差距,这是我国综合设施技术中的薄弱环节。

2.1我国目前的耕作机械

我国设施农业机械所需作业机具有些还是空白,而设施或大棚内的耕作机械更是用户急需的,现有产品的机型不多,应用不够普遍,多为借用现有的露地用小型耕耘机械,其存在适应性差和生产效率低的问题而且作业质量也不稳定。近几年针对温室大棚等特殊耕作环境研制生产了一些小型耕作机械,有的微耕机还设计有多种作业功能,这就考虑了兼顾露地作业使得机械的使用效率相对提高，但是还存在喝多问题使其不能很好地推广。如外型尺寸及结构质量大,操作不灵便。特别是从露地简单转移到大棚内的机械,在设施内转向和转移都十分困难,而且边角地带无法工作,漏耕现象严重。另外，还存在生产率低,适应性差的问题,当土壤含水率较高时其碎土性能就会变差,耕作阻力变大。

2.2配套栽培机械种类

设施内作物的栽培方法各种各样,与之配套的作业机械也各有特点,各不相同，以下主要介绍几种常见的配套栽培机械。

2.2.1移栽机

目前的配套机械主要有穴盘育苗及钵盘育苗设备、高效机械化制钵机等。移栽机能保证移栽深浅一致、间距均匀,有利于作物成活和生长。很多国家的小型移栽机广泛应用于设施内作物的栽培,我国目前尚无此类小型移栽机。国家通过机械化育苗移栽工艺和机具设备的研究已研制成功自动钵苗移栽机及配套高效机械化制钵机,并取得了较好的试验效果,但目前还不能进入设施内作业。

2.2.2穴盘播种成套设备

地膜作物精播机和施肥铺膜播种机已有不少研究成果,但也仅限于露地作业。国产穴盘播种机主要是真空吸附式播种器,播种精度不高,而且大多数穴播机不能满足播种时行距和穴距可调的要求,急需开发小型精密或精量播种机,能达到行距、穴距及播深可调且控制准确适应设施内的作业要求。育苗播种成套设备配套的高效机械化能够大大降低了劳动强度,提高了生产率,有利于培育健壮的钵苗。

2.3其他机械

与耕作及栽培有关的配套设施农业机械还有地膜回收机和农作物嫁接机等。机械回收残膜有利于降低劳动强度,提高生产率,保护设施内土质使其符合环保要求。而合理嫁接可培育优良品种,生产名优产品,有效提高设施栽培效益。目前我国的这些配套机械的研制还处于起步试验阶段，应用还不广泛。

3.设施农业机械的研究方向及发展重点

各地资源状况、气候条件、生产水平和耕作制度有差异，所以各个地方应该分别针对不同类别设施农业的发展要求，科学规划了本地设施农业的发展战略。我国设施农业机械的发展应在吸取国外先进经验的基础上,注重与设施农业的特殊农艺紧密结合，近期的研究方向及发展重点有以下几点。

3.1开发专用微耕机合理选择配套动力

设施农业机械要求机体和质量小、动力足,操作舒适,符合人机工程学的设计原理,这样才能有效减轻操作者的劳动强度,尽量减少发动机对设施环境的污染。

3.2增强作业功能提高配套比

要求配套机具性能稳定,工作可靠,操作方便,更换便捷,能分别进行旋耕、犁耕、开沟、做畦、起垄、筑埂、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、植保、灌溉和施肥等多种作业,操作手柄能上下左右调整,以适应设施内的工作条件并方便田间转移。

3.3开发穴盘育苗播种成套设备

在机械化育苗移栽工艺和机具设备研究成果的基础上,应该着重研究与微耕机配套的小型钵苗移栽机,先以半自动机型为主,逐步向标准化、系列化和规范化方向发展。

3.4研制播种机和地膜回收机

针对设施农业的需求，研制适合设施内作业的小型精密或精量播种机和地膜回收机。要求能达到精播机行距、穴距及播深可调,且控制准确,能适应设施内的作业。兼顾露地作业,作业机械可用于蔬菜露地、苗圃及果园的作业。

4.设施农业机械的发展前景

由于设施农业的环境由人工控制,条件比一般大田简单得多,智能化仪器、设备和机器等人工智能技术得到普遍应用,所以智能化系统有可能在智能型温室中率先实现。智能型设施农业机械大量采用机电一体化技术,使传统机械无法作业的项目实现了机械化。未来农业工程的发展重点是农业人工智能化。智能化技术在设施农业上的研究运用将直接推进智能型设施农业机械的发展,使设施农业整体机械化水平大大提高。

研发推广适合于我国国情的温室结构及其配套设施、提高机械化作业水平，加大对环境污染清理和控制装备、农产品冷藏保鲜设备的推广应用。各地按照当地实际情况开展包括技术培训和法律知识、职业道德培训等多种形式的教育培训。完善监测系统，加强对设施园艺生产作业过程的监测和对设施养殖室环境建设的监督检查，加大对设施农产品的卫生质量监测，保证食品质量安全。

5.结语

设总体而言，我国设施农业的科研投入力度不足，技术创新不够，在温室设计和制造等关键环节我国拥有自主知识产权的技术和创新技术很少。设施农业装备发展比较滞后，设备比较简易，环境控制能力差。另外我国农业技术人员相对缺乏，农户技术水平低，这与我国设施农业的发展目标还相差甚远，所以加强机械化管理在设施农业中的应用任重而道远。　[科]

【参考文献】

农业机械智能化前景篇6

近年来，随着我国城镇一体化建设和乡村振兴战略的同步实施，我国农业发展面临着前所未有的机遇，与此同时，劳动力成本提高也推动我国农业发展逐渐朝着机械化和自动化的方向转变，尤其是现代信息化社会的不断发展，以信息自动化和自动控制技术为支撑的各种农业机械设备和机电产品也已经逐渐深入应用到我国农业发展中来，形成了体系化的农业发展模式，对于提升农业生产效率，提升我国农业发展水平具有重要的价值。随着现代控制理论和自动化技术的持续发展，我国农业机械设备的智能化水平也在不断提升，结合当前的发展现状对农业机械化未来的发展前景进行分析具有重要的研究价值。

1我国农业机械自动化发展的必要性

1.1有利于解决农村地区劳动力不足的问题

随着我国城市化进程的不断加快，农村老龄化现象越来越严重，大多数青壮年人群都离开城市涌向城镇谋求更高水平的生活，导致农村地区青壮年劳动力严重不足，在严重影响了我国农业发展规模的同时，也不利于推动我国农村地区经济水平的提升。而作为一个农业大国，我国对农产品产量的需求十分巨大，这就在一定程度上推动了我国农业机械自动化水平的提升，一方面，农业机械自动化设备的应用能够有效解决农村青壮男劳动力不足的问题，为我国农业发展提供重要的技术支撑；另一方面，农业机械自动化设备的应用也能够提高我国农业作业效率，有效降低由于劳动力因素带来的成本较高问题，有效提升我国农产品的品质，对于推动我国农业农村现代化发展，解决劳动力不足问题具有十分重要的价值[1]。

1.2有利于推动社会的发展进步

随着现代社会经济水平和信息化水平的提升，人们的生活质量也日益提高，生活观念也在发生着十分深刻的变化，人们开始追求高质量的产品，与此同时，生产者对于提高劳动的生产力以及增加劳动舒适性的要求也逐渐提升。从世界范围来看，经济全球化的趋势也使我国的农业生产面临着日益严重的竞争压力，急需要通过改善农产品生产条件以及降低成本等方式来获取较高的经济效益，在这样的发展环境下，通过使用农业机械化和自动化设备能够有效促进我国农业行业的发展，进而推动整个社会的进步[2]。

2我国农业机械自动化的发展现状分析

2.1农业机械及装置的自动化控制水平

在我国农业机械化设备和装置的应用中，最主要的有以下八种自动化设备：1）联合收割机。该设备在使用过程中既能够实现收割高度的自动化控制，也能够结合稻麦的生长高度，自主控制行驶的速度和方向，感应收割区域和未收割区域，从而形成自动化运转，保障农业机械化水平。2）插秧机。该设备的自动化尾插秧部件，能够通过对部件的水平控制在转弯时自动提取插秧部件，并形成自动化减速过程，进而完成自动供苗上苗。3）拖拉机。农用拖拉机广泛使用的油压式机械调节系统装置和电子三点连接式调节装置都能够提升拖拉机的自动化控制水平。4）移栽机。移栽机内部自动化水平的实现是通过自动供苗塑料装置以及自动移栽装置构成的，其中传动链式自动移栽装置的应用能够有效保障系统的自动化运行。5）挖掘收获机。该机器自动化控制是通过挖掘深度自动调节装置和自动感应石块及筛选装置来完成的，从而完成在农业生产中的土壤翻面等工作环节。6）施肥播种机。施肥播种是农业生产中的关键一步，对劳动力的需求量十分大，利用自动化装置例如计数器和感应器等装置能够实现自动施肥和播种，从而提高工作效率，最大程度节约劳动力要素成本。7）喷雾机。该设备的自动化主要是能够根据喷雾时的风向、风速以及作业速度等自动调节喷雾流量，同时也能够结合农作物的种类自动调节喷洒密度，自动感应杂草的位置。8）干燥机。该装置能够通过自动功能调节热风温度装置的运行来保障发生事故时在第一时间切断物料供给，从而避免过多供给影响农作物的稳定生长[3]。

2.2无人自动操作农业机械装置

无人自动操作农业机械装置能够结合农作物种类和土壤的基础特性，以及对天气状况的自动感应来收集信息，例如可以结合土壤的硬度差异来自动区分已作业区域和未作业区域，还能够利用传感器来感应已收割区域和未收割区域。此外，自动化的喷雾机和收割机等都能够实现田间作业，减少对劳动力的使用需求。另外，在农业机械化设备中还存在固定式的机械设备，例如全自动谷物干燥机和全自动分选机等都能在固定模式下发挥作用，从而保证农业生产过程的顺利开展。

3我国农业机械自动化的发展前景分析

机械自动化是制造业和自动化技术的融合领域，在我国的发展经历了较为漫长的过程，随着我国信息技术和科学技术的不断发展，机械自动化也逐渐应用到我国各行各业的发展中来，在农业方面的应用尤为明显，因此，结合机械自动化在我国农业的应用现状进行展望，对于丰富和优化我国农业的发展具有十分重要的价值。

3.1朝着多元化和协调化方面迈进

农业机械自动化是当前我国农业发展的重要方向，是一门融合了多项科学技术的交叉学科，这一领域融合了计算机科学技术、互联网技术以及自动化技术等多个方面的专业技术，在农业机械设备的应用及创新过程中发挥着十分重要的作用，能够在自动化运行的过程中充分发挥不同专业的技术优势，在农业生产环节发挥着十分重要的作用，对于促进我国农业机械自动化发展具有十分重要作用。现阶段，我国农业机械自动化设备制造行业具有较强的独立性，在产品设计、生产制造以及销售和运营方面都呈现出各自独立的状态，然而随着我国经济的不断发展，各个行业之间的交叉和融合势必要对自动化设备进行创新应用和升级改造，而这种相互独立的状态既无法对农业机械化设备进行自动化和智能化的改造，也无法将改造的设备直接应用到农业生产中去，甚至于一些产品设计者也无法直接了解农户的设备使用需求，进而无法对产品进行针对化的设计和创新，因此，针对这一问题，在农业机械自动化的发展中应当主动实现机械设计、设备制造生产以及生产销售环节的一体化开展，形成紧密结合的发展趋势，实现我国工业和农业协调发展，共同朝着多元化和协调化的方向迈进[4]。

3.2向着智能化和互联网方向发展

我国信息社会的深入发展使得各行各业的信息化应用水平不断提升，对智能化的需求也不断提高，农业机械自动化行业发展在追求高速、高效和高精度的基础上也随着社会发展步伐逐渐向智能化和信息化方向发展，这就要求在机械设备的制造和运行过程中要利用科学技术来实现劳动力和机械设备的深度融合，在提升设备运行效率的同时确保自动化精密度水平的有效提升。首先，在机械加工的过程中要将设备的生产过程与智能化技术进行紧密结合，在相关信息技术的应用下，设备智能化水平的提升能够对各种运行条件作出及时的响应，从而结合不同的作业情况形成科学合理的反馈，实现作业效率的有效提升；其次，在农业机械设备制造生产目标来看，要求机器能够充分做到像人一样思考，即实现智能化运行，这样一来既能够在规定时间内完成作业目标，也能够生产出符合人类发展需求的商品，对于促进我国农业机械化设备向数字化迈进具有十分重要的实践价值；最后，在智能化的方式应用下，对设备生产工艺的时间也需要进行有效的缩短，同时也要保障农业机械设备的作业精度，确保农业机械自动化设备在农产品种植和维护过程中的智能化应用和开展，对于推动我国农业和工业现代化建设具有十分重要的影响。

3.3朝着环境友好型和绿色化趋势发展

随着我国科学技术的迅速发展以及城市化建设的不断推进，建设环境友好型社会的呼声也越来越高，我国经济社会和农业发展也在朝着绿色化的方向迈进，因此，在这一社会发展形势下，农业机械自动化设备的生产和应用也应当朝着环境友好型和绿色化的趋势发展，任何设备的制造和应用应当建立在可持续发展理念的基础上，政府也应当加大对农业机械自动化生产和应用过程中的废弃物排放管控力度，对于破坏生态环境的行为要严格制止。机械自动化制造设备的绿色化要求随着生态文明建设的发展也在不断提升，这就要求在农业机械自动化设备的设计和制造过程中要严格遵循绿色设计理念，将绿色制造、绿色加工以及绿色应用贯穿在绿色设计始终，严格按照国家出台的相关设计和应用标准执行，从生产工艺作为起始点来控制污染物的排放，推动农业机械自动化设备的及时更新换代，实现农业机械制造朝着绿色化的方向发展。

3.4重视专业技术人才的培养

农业机械智能化前景篇7

引言

农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础，是实施乡村振兴战略的重要支撑[1]。加快农业机械化和农机装备产业转型升级，建设智慧农业离不开高素质农业装备技术人才，离不开高水平的农业机械化及其自动化专业人才培养体系，离不开高水平的农业工程技术人才综合能力提高的训练系统[2]。在此背景下，课程教学团队依托部级农业工程综合训练中心和省级农业工程虚拟仿真实验教学中心，聚集优势学科科研平台，按照构建功能集约、资源共享、开放充分、运作高效的实验教学平台有关工作要求，展开了基于VR技术的农业机械学虚拟仿真实验教学平台的建设与开发，围绕黄淮海地区主要农作物全程机械化生产过程中“耕、种、管、收”环节，完成不同模块的网络化的农业装备虚拟仿真实验与部分农业装备虚拟仿真训练（实践）。为加快发展“新工科”，深化科教结合与校企合作，提高人才培养能力打下基础。

1农业机械学虚拟仿真实验教学设计目的

为了农业机械化及其自动化本科专业学生综合能力，特别是创新能力、动手能力的提高，逐渐加大专业课程的实验环节或专业实践环节的课时是目前行之有效的方法。农业机械化及自动化专业学生专业实验或实践环节的系统性与完整性对学生综合实践能力的提高十分必要。从农业装备的认识、典型农业装备的性能分析、设计、制造，乃至控制、智能化设计、维护等等都需要学生能够亲自参与其中。但由于经费、场地等原因，购买大量的新设备很难操作，而虚拟农业装备实验且可以很好解决农业装备实验的系统性、完备性问题，无需太多费用、场地、操作人员等，即可获得有关实验的虚拟现代化农业装备。大型农场的认知、大型喷灌机械、大型复合作业机械等等大型农场、农业装备，对学校而言根本无法购置与运行。传统的简单模型的替代方法无法真实再现大型农业装备其功能、结构及大型农场的情景。采用农业装备虚拟实训系统可以很好的解决此类问题。可以不出校门实现大型农场、大型农业装备的运行、认知的实验与实践工作。如今，农业装备的科学研究已从二维化向三维化发展、从图纸化向无纸化作业发展、从经典设计向现代设计的发展。虚拟仿真技术作为现代的设计方法，也得到了广泛应用，发挥了巨大的作用。农业装备虚拟仿真实验项目一方面可以用于农业机械化及其自动化专业的实验及实践教学，一方面也可用于智能农业装备新产品的研发。

2农业机械学虚拟仿真实验教学设计方案

农业机械学是农业机械化及其自动化专业的核心课程之一，是一门理论性和实践性较强的课程。《农业机械学》课程虚拟教学资源设置坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”的建设原则，充分发挥专业特色优势，加强学科交叉，凸显虚拟教学的特色，实现虚拟教学的创新。结合农业机械化生产实际和教学特点，在原有植保无人机虚拟仿真实验教学平台基础上，提出“智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统”建设项目方案，项目设有四个虚拟仿真实验教学模块，基本涵盖了农业机械化及其自动化专业的专业实验教学课程及部分实践教学环节，主要包括智慧农场虚拟认知模块、“耕-种-管-收”农业装备虚拟拆装模块、农业装备动态仿真模块、农业装备虚拟测绘模块。每个实验模块均包括专业知识、综合技能和研究创新三种层次的多个实验，并充分与理论课程、真实实验、工程实践和科学研究紧密结合。

2.1模块1：智慧农场虚拟认知

智慧农场虚拟认知主要是利用虚拟现实技术的真实再现让学生对现代化专业化的农场进行沉浸式的认知学习。可以使学生在虚拟环境中了解不同农作物的耕作、种植、田间管理、收获、后处理的生产过程；可以了解整个农作物生产过程的不同阶段使用的不同农业机械的功能动态模拟；可以了解典型农业装备的虚拟驾驶与操作功能。

2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装

“耕-种-管-收”农业生产装备拆装主要是让学生掌握一些黄淮海地区主要农作物“耕-种-管-收”环节重点农机设备的正确的拆装步骤、必要的拆装工具，并实现实验过程的自动打分、测评。实现犁、耙、旋耕机、播种机、插秧机（移栽机）、大型喷雾机械、大型联合收割机、大型拖拉机等关键功能零部件的拆装。

2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练

农业装备虚拟动态仿真与操作训练主要是帮助学生了解农用机械设备的外形、结构，并对关键部件进行文字说明，对于大型设备，展示其运作原理。学生通过虚拟操作实现不同农业机械，如犁、粑、收割机、旋耕机、播种机、喷雾机等主要部件的功能的动态仿真，使学生真是体会到农业装备正常工作的内部动态功能，了解农业装备主要部件的工作原理。对于主要农作物，开展轮式拖拉机、轮式/履带式收割机虚拟驾驶和收获作业训练，让学生掌握道路交通安全、农机安全法律法规和机械常识、操作规程等相关知识；利用三维影像技术构建出田间作业场景，实现拖拉机/收割机模拟实景作业，通过多个作业场景练习，掌握拖拉机/收割机驾驶及操作技术。

2.4模块4：农业装备关键零部件的虚拟测绘实验

农业装备关键零部件的虚拟测绘实验是让学生能通过三维结构的查看和尺寸测量，能够充分理解农机设备重要部件的几何结构，帮助学生提高手绘能力，以及未来对先进设备重要部件的设计和改进能力。比如铧式犁的犁曲面曲线测绘、播种机的排种器、收割机割台、打捆机打结器等关键零件的测绘。

3智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统设计

3.1系统主要内容与界面

3.1.1登陆界面。进入系统，学生或教师或维护人员首先需使用学号和密码进行登陆，在登陆的同时，系统后台会自动验证账号所具有的权限，并自动加载权限对应的功能模块；此外，登陆过程中，系统自动检测版本号及相应的资源信息，并自动进行对应的更

3.1.2个人中心。个人中心主要是学生用于管理个人信息，查询个人学习记录和考核记录；其中，学生信息主要包括管理学生个人信息，包含姓名，性别，出生年月，班级，学号等；学习记录主要查询学习模式下的操作记录，包括操作时间，实训用时，操作步骤的正误情况等；考核记录可查询虚拟考核的记录，包括考核时间，考核用时，考核点的正误情况，考核成绩等。

3.1.3课程选择。学生进入虚拟实训系统首先需进入课程中心进行训练模块选择，当前，我们为系统设计了四个课程应用方向模块，分别是智慧农场三维数字化认知模块、“耕-种-管-收”农业生产装备拆装模块、农业装备动态仿真与操作训练模块、关键零部件虚拟测绘模块。

3.2系统基本模块中的软件与应用

3.2.1模块1：智慧农场三维数字化认知。进入模块1，系统会自动加载农场模型及其中的设备，由于场景较大，所以采用的是分布式动态加载的技术；当虚拟场景较大时，场景的优化就显得尤为重要了，一方面是从模型的制作开始，就需要进行面片数和贴图材质的优化；另一方面，是在程序设计时，要考虑到采用图形优化技术对场景的加载和显示进行优化，这其中主要用到几种深度检测技术、遮挡剔除技术、LOD技术等；在漫游功能模块，漫游分为手动和自动两种，学生可以选择让相机自动行走漫游展示农场布局，也可利用鼠标/键盘进行自由查看；整个场景除了农场的布局外，还会有一些工作中的设备，帮助学生更好的理解数字化农场。

3.2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装。进入模块2，系统将虚拟拆装分为学习模式和考核模式，学生在教师的学时要求下，需先就进入学习模式进行交互操作的练习，当满足了要求后，进入考核模式验证学习成果。在学习模式下，拆装的流程需遵循设备既定的拆装顺序，不允许任意拆卸/装配，系统界面会显示操作步骤提示和上一步操作的正误情况；在拆装的过程中，系统界面会显示操作步骤列表，学生可按照该列表进行流程操作，每完成一步，系统会判断正误情况，并显示在列表中；在学习模式下，系统也会对下一步操作的对象进行提示；同时，学生也可查阅实验的操作步骤，或者开启自动拆装进行学习；辅助功能在学习模式下，系统默认为开启状态，也可由学生根据自身情况进行关闭/开启；在操作过程中可能会有操作错误的情况发生，系统提供返回上一步的功能，但是在学习模式下，只记录第一次操作的正误情况，不更新返回操作的正误情况，让学生可以明确回顾自己在学习过程中不熟练或者有错误的地方，并对此进行反复操作练习，加深印象；碰撞操作主要作用于两个方面，一是工具与零部件的拆装操作，学生在使用工具进行拆卸操作时，在三维空间中需与零部件产生包围盒碰撞才能触发零部件空间位置的改变；二是拆装过程中零部件之间的碰撞检测功能将使零部件之间产生真实的物理碰撞，从而避免穿插的发生，同时也有空间定位的作用。在三维空间中，当学生对零部件进行操作时，在零部件到达存放位置或装配位置时，约束功能将保证零部件自动捕捉空间坐标位置；当该设备的拆装学习完成后，系统会将操作记录自动存储到数据库中，学生可通过个人中心进行查询；考核模式与学习模式类似，但是在整个操作过程中，系统不会给予任何提示，系统后台记录每个步骤最后一个操作的正误情况，并在操作结束后给予评分表。

3.2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练。进入模块3，首先选择动态仿真、操作训练两种模式；动态仿真模式下，首先先进行动态仿真农业装备的选择，设备主要包含犁、播种机、旋耕机、收获机、植保无人机等，这些设备及相应的功能也是具有模块化和松耦合化的特性，后续可作扩展添加；选择设备后，系统会自动载入一个设备仓库，并在仓库中停放着所选设备；点击外观查看，设备会自动悬浮于仓库中，学生可使用鼠标控制，对设备进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示外观结构重点标签及说明。点击结构查看，设备会呈现爆炸状态，学生可使用鼠标控制，对设备爆炸结构进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示爆炸结构重点标签及说明；点击运行按钮，会显示设备运行状态的动态模拟；点击重点部件，设备外壳透明化，进行内部重点部件工作原理展示，学生可选择随时停止播放工作原理，也可重复观看多次。在实操场景中实现学生训练情况记录，并且可以在训练结束时全程回放，回放时可任意角度的查看操作过程中出现错误的地方，方便学生全面观察自己的操作情况，提高操作水平和训练效率。模拟考核时，通过三维场景设置，按照联合收割机/拖拉机驾驶员考核大纲规定，依据《拖拉机、联合收割机科目考试评判表》评判标准，实现模拟考核功能。该功能严格按照驾驶员考核大纲的要求，设定各考核点知识说明，模拟考核场地，真实再现考核科目，评判严谨公正，客观验证联合收割机驾驶员操作驾驶技术水平，以此激励学生端正学习态度，提高考核优秀率。

农业机械智能化前景篇8

随着自动控制技术的发展，其在各个行业得到了广泛的应用，在农业机械生产中，控制技术的应用可以极大地提高农业机械智能化发展，对于实现农业信息化、智能化发展具有重要意义，控制技术的研究水平逐渐引领着世界农业的发展方向。控制工程与农业机械技术相结合能够有效增强作业效率，使农业机械技术在现代化农业发展中得到更大的利用，两者可以相互促进发展。控制工程可以为农业机械化技术的研究提供多样化的技术支撑，从而实现互相促进的目的，在当前农业现代化发展的高潮中，农业机械化技术水平的高低将直接影响到农业现代化的发展，因此，农机控制技术的发展对于当前农业现代化的发展起着不可或缺的作用［1－2］。我国农机控制技术起步相对较晚，但是发展速度较快，目前基本实现农机各个方面的控制［3］。但是我国农机控制技术仍然存在农业信息化基础设施薄弱、控制精度差、智能化水平较低等问题，导致农业物联网、大数据、云平台等技术还处于初级阶段，农业智能化发展较为落后。未来我国应该积极引进国外先进经验和技术措施，基于我国农业生产实际国情，不断进行技术改革与创新，逐步完善适合我国现代农机控制技术与发展体系，逐步建立完善的农机控制工程相关技术体系，推动控制工程技术在我国现代农业生产的高效运用［4－6］。

1农机控制工程系统核心技术

控制工程的存在主要是根据工程理论与先进的计算机技术相配合而形成的，如控制数据参数的改进等，从而完成对农业机械的控制。该技术首先被提出在18世纪到19世纪之间，主要被用于当时的蒸汽机中，为了提高机械的作业效率，从而控制工程这一新技术为顺应当时背景发展被提出，慢慢随着时间的推移，更多的专业技术人员提出了更加完善的控制工程技术。21世纪后，科学技术得到了空前的发展，与信息技术相结合的控制技术变得越来越成熟了，同样，也被更多人所使用接受，形成了更广阔的推广发展。目前，关于农机控制工程系统的核心技术主要包括机械电子工程技术、集成控制技术、预测控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术及鲁棒控制技术［7］。

1.1机械电子工程技术

机械电子工程技术是农业机械技术的基础技术之一，主要包括自动控制技术、电子信息技术、机械制造技术及传感器技术等。其中，机械技术是机械电子工程技术的核心，支撑着其他技术的应用与发展，其机械技术的发展效率直接影响后续技术的发展及工作效率。自动控制技术主要是对机械设备及相关零部件的工作轨迹、运行状态中的各项参数及最终要达到的目标进行控制;传感器技术主要是对机械设备及各个关键零部件的工作参数及工作状态进行精确的检测与控制，其传感器检测精度直接对设备运转产生一定的影响;电子信息技术主要是结合电路及电子学等基础理论知识选取相应的电子产品或电器元件。

1.2集成控制技术

集成控制技术是一种常见的农机控制工程技术之一，主要是通过相关信息收集、处理系统，实现对相关农业机械产品各个零部件的数据信息进行有效的集成、融合与处理，从而实现农业机械的自动操作与决策，可以极大地提高农业生产效率，实现自动化及智能化生产。集成控制技术是目前农业生产中应用最为广泛的控制工程技术之一［8］。

1.3预测控制技术

预测控制技术是近几年逐渐发展起来的新型农机控制工程技术之一，可以处理相关机械设备运行中的滞后过程，属于一种闭环控制算法，可以根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出，具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。预测控制技术可以对农业生产中相关设备的运行误差及变化率进行有效控制，结合相关数据及时进行机械运行状态的调整，对于提高农机工作效率具有重要意义。

1.4模糊控制技术

模糊控制技术主要是以模糊数学理论为基础形成的一种控制技术，是通过模拟人的近似推理和综合决策过程(又被称为经验方法)。在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，使控制算法的可控性、适应性和合理性提高，成为农机控制工程技术的一个重要分支，对于农业生产中难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的过程非常适用，其鲁棒性及抗干扰能力较强，因此特别适用于非线性的过程变化及滞后系统的控制。模糊控制系统的主要系统框架图如图1所示。

1.5神经网络控制技术

神经网络控制技术是指在被控制系统中可以进行系统工作优化、推理、故障诊断等功能。神经网络具有很强的适应能力及学习能力，农业生产环境较为复杂，利用神经网络技术可以对控制系统的不确定性、时变的环境等进行合理、精确的决策、控制及学习，是推动农机智能化发展的重要技术之一，代表了当前社会科技水平的进步，它是依托于生物学理论将控制工程与其相结合而形成的一项控制技术。该项技术的工作使用主要是将控制系统中的各连接点看作人体中的神经元，通过节点连接从而形成一个网格框架，形成一个动态的系统，通过后续操作完成信息的传递。在农业机械技术发展中使用该项技术，能够对其控制数据信息完成函数赋值，利用计算得出结果，从而使得神经网络技术能够更加智能化地使用在农业机械作业当中，有效提高其作业效率。

1.6鲁棒控制技术

通过对于鲁棒控制技术的使用不会因外部的影响改变正确数据的使用，正是因为该类技术的优点，其得到了人们的认可，获得了更加广阔的推广发展。例如，农业机械中的采摘机械臂，该类机械由于其参数系统的独特存在，受到外界因素影响后容易产生变化，从而影响到其正常工作，会形成较为严重的作业误差，使其操作控制变得非常困难。鲁棒控制技术能够更加良好地解决此类问题，该项技术将模态法融入其中，控制系统被分成慢速和快速系统，利用控制调节器改善系控制统的加、减速度。该类控制技术可以有效降低外部影响因素对于控制系统的影响，显著增强了农机作业效率和工作性能［9］。

2农机控制工程技术在实际中的应用

2.1遥感技术

遥感技术自从被提出后，就被广泛应用于现代化农业生产中，对于农业机械的发展起到了不可或缺的作用。在农作物的种植生产过程中，利用该项技术可以有效对农作物的生长状态起到良好的监测作用，从而获得人们通过肉眼无法发现的细节，根据所得的数据进行统计分析，对于农作物的生长开展有效的后续工作;通过对农作物的病虫草害监控及防治，可以有效避免病虫草害的出现，利用该项技术发现源头所在，完成防治处理;最后，对于自然灾害也可以起到一定程度的监测作用。

2.2农业无线通信技术

传统农田作物的生长状况监测，不但要耗费大量的人力，而且不能够做到实时监控，如采用有线测控系统，则需要铺设光纤或者电缆，增加了农业生产成本，降低了系统的灵活性和可扩展性。随着传感器技术、无线通信技术及嵌入式控制技术的发展，无线传感器网络可以实时监测、感知和采集监控区域的信息，并将采集到的数据处理后发送给终端用户，降低农业生产成本，有效提高了农业实际作业效率。

3农机控制工程技术的未来发展前景

我国对于控制工程的研究与国外发达国家相比进程较慢，在该领域的技术研究中与国外相比还需继续努力，伴随我国经济水平和科技水平的不断提高，以及对于控制技术的深入研究，其得到了巨大的提升和良好的改善，控制工程应用于机械电子工程中，能够更好地推进农业机械化的推广发展。为了能够使该项技术得到更好的发展，需要加大科研创新，走向全新的发展道路，从而推进农机控制工程技术更好的发展。在发展农机控制工程技术的前提下，要牢记绿色农业及农业可持续发展理念。农机控制工程技术的发展不仅仅局限在经济效益上，还需要将其与绿色发展相结合。在发展该类技术时，需要注意其对生态环境的影响，一定要保障其绿色发展，从而做到技术环保，能够良好的完成绿色农业的可持续发展。政府及高校教育部门应该加大科研资金投入，积极引进相关的设备与人才，进而促进农机控制工程技术在农业生产的快速应用与发展，加大科研资金的投入，促进相关农机控制技术的创新与发展，提高我国农机整体装备水平，加快推进农业现代化进程。

农业机械智能化前景篇9

走绿色化产业道路

随着我国“建设节约型社会”的提出,各行各业都开始探索绿色化产业道路。农业的发展也不例外。我国要坚持绿色农业,必须使用高科技发展新型低耗能、低排放的节约型农业设备。节能型农业机械也是市场所需要的,应当以市场为导向,大力推进节约型农业机械的发展。我国农机生产企业应当更具我国农业的具体实际情况,重点放在水田机械化和旱地作业的产品研发上,发展节约型的农机不仅能够降低农业成本,对环境有所保护,而且也符合国家政策和市场的需求,能够进一步的促进自身的发展。

农业机械的发展前景

政府的大力支持

国家出台了一系列支农惠农政策,将农业发展作为维持国家和社会稳定的有力保证,为农机工业的稳定发展提供了难得的发展机遇。如国家持续对农业进行投入和补贴,间接拉动了农机市场经济;国家对农村基础设施建设进一步完善,带动拖拉机、农用运输车、农用工程器械的发展;提出农业可持续发展的战略目标,推动农机企业机械研发的步伐。

农业机械智能化前景篇10

中图分类号 S49 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）20-0086-02

农作物田间管理是我国农业生产的重要环节，也是薄弱环节，而植保机械更是其中的最短板。目前国内植保机械主要是以人工操作的背负式机械、手动以及机动植保机械为主。技术先进的发达国家主要以大型智能化机械以及航空植保机械为主，国内传统的人工操作机械由于存在工作效率低、机械笨重、耗能大、压苗严重、人工中毒等问题，一直制约着我国农业生产全程机械化的实现。自走式无人驾驶植保机械突破了多项关键性技术，能圆满有效地解决上述问题，不仅可实现无人操作、自主行走，而且具有结构轻便、体积小、重量轻、易通行等优势。

1 农业植保机械市场概况

1.1 国外农业植保机械市场情况 欧美农业发达国家的农业植保机械由航空植保机械和大、中型自走式植保喷雾机械作为主体[1]。其中，大型植保机械普遍采用悬挂式或牵引式，喷幅达18～40m，药箱容量为400～4 000L，作业速度8～10km/h。日本在传统植保领域有日本丸山和井关等企业生产的自走式植保机械，在水田应用优势明显，日本在农业植保无人机领域走在全球前列，目前日本植保无人机保有量约为3 000架。

1.2 国内农业植保机械市场情况 我国的植保机械发展较慢，现在使用的植保机械主要有以下几种：

1.2.1 手动背负式植保机械 我国手动背负式植保机械占整个植保机械80%的市场份额[2]，其结构简单，价格低廉，但喷药均匀性差，施药者劳动强度大且容易中毒，作业效率低。

1.2.2 航空植保机械 近年来植保无人机在我国发展很快，截至目前，到国家植保机械质量监督检验中心进行检测的企业已有100家左右。

1.2.3 机动植保机械 机动式植保机械主要包括两个类型：一是机动背负式喷雾弥雾机，二是机动担架式喷雾弥雾机。

1.2.4 喷杆喷雾机 喷杆喷雾机主要有牵引式喷杆喷药机、悬挂式喷杆喷药机和自走式高地隙喷杆喷药机。其中，自走式无人驾驶植保机械是一种新型的喷杆喷雾机。

1.3 国内植保机械存在的主要问题

1.3.1 可靠性差 与发达国家植保机械相比，我国的植保机械可靠性差，容易出现故障，喷洒不精准，作业效果差，田间通过性差。

1.3.2 安全性低 我国农作物病虫害防治主要采用人工背负式植保作业的方式，常常造成人员中毒的事件。

1.3.3 适用性差 植保无人飞机主要适用于高浓度的药水喷洒，不太适用于低浓度药水的喷洒，也不太适用于稠密作物下部的病虫害防治。

1.4 国内植保机械发展趋势与前景展望 目前，我国大部分地区仍以背负式手动喷雾器为主，发展适合我国各地区多用途植保机械显得尤为重要，随着科学技术的不断发展，生活的不断提高，人们对于农产品药害残留、农业生态环境和劳动力节约的重视，背负式打药机将退出主流植保机械，中小型高地隙喷杆喷雾机将是今后发展的主要产品，其中，智能型植保机械将是今后发展的一个方向。

2 自走式无人驾驶植保机械市场需求

自走式无人驾驶植保机械智能遥控、喷雾精准、省水省药、安全高效、可靠性好、适用性好、田间通过性好，市场前景好。该产品，售价在每台10万元左右，考虑到新产品上市，市场基础比较薄弱，品牌知名度不高，2017年需求量较低，预计3 000台。

待第一批产品投入市场后，2017年预计市场需求量估计3 000台，2018年，由于大部分消费者依然持有传统手动与机动植保机械的消费心态，市场增幅不明显，同比预计国内市场需求量预计将达到3 750台，较2017年增长750台，增长率为25%；经过两年时间的市场推广，由于产品技术先进，全智能化操作模式，将迅速抢占国内市场，市场认知度明显提升，产品品牌知名度大幅提高，预计2019年国内市场需求量将达到5 737台，较2018年增长1 987台，增长率预计为53%；2020年，市场需求量将继续攀升，达到10 326台，国内市场日渐成熟，增长率将达80%；2021年国内市场需求量将持续高增长，预计将翻一番，达到20 652台。

3 自走式无人驾驶植保机械目标市场

产品目标市场锁定：农场、合作社、种植大户及社会化服务组织等新型农业经营主体。截至2015年底，我国农机合作社数量已经达到5.4万个，比2014年增加4 400多个，入社成员数达到190万人（户）。农机合作社、农业联合社、家庭农场、种粮大户、农业生产社会化服务组织、农机手等新型农业经营主体，对新型植保机械需要量巨大，企业可通过基地示范、现场演示、开展培训等方式，根据其服务或种植的土地规模、土壤条件、气候、年降水量等情况，进行农机及农资的合理配套，并辅以相关种植农艺，科学管理，在提升农业服务组织经营管理能力、增加农民收入等方面多做努力。

4 结语

目前自走式无人驾驶植保机械市场占有率很低，市场基础薄弱，但是发展潜力巨大，随着社会的发展，农业劳动力不断减少，农业生产越来越走向规模化、机械化、智能化，智能植保机械将逐渐取代传统的背负式喷药机，在国家政策的鼓励和扶持下，自走式无人驾驶植保机械将会获得快速发展。

农业机械智能化前景篇11

农业生产的整个过程都不能缺少机械技术作为保障，通过运用新型的机械技术就可以从根本上降低操作强度，同时也符合了新时期的增收与增产目标。目前的状况下，有关部门以及相关人员都已经意识到了农业机械技术的价值所在，因此也在探求适合自身的机械农业新模式[1]。运用自动化的手段和措施来调控农业生产，此项举措有助于优化现阶段的农业生产实效，确保达到更高层次的农业效益。

一、新型农业机械技术的具体运用

(一)网络化与信息化的新型技术

与传统技术模式相比来看，建立于网络化前提下的新型机械技术体现为更显著的实效性，这是由于网络化的手段有助于提升综合性的农业效益，其中典型为农业生态学、土壤学及其他学科，此外还可能涉及到植物学等多样性的学科。在网络化手段的辅助下，针对农业生产构建了网络通信体系、全球定位体系以及地理信息网络，通过运用实时监控的措施来判断全过程的作物生长状态。每隔特定的时间段，实时性的监控网络还能帮助农户鉴别潜在的病虫害隐患，因地制宜实现水肥的优化配置[2]。在必要的时候，农户还能够运用集成的地理信息系统来完成精准化的全过程生产控制，提升了精准作业的水准。

(二)人工智能的技术

早在上世纪末，某些发达国家就创设了人工智能的新型农业技术，并且将其融入农业生产的全过程中。具体来讲，人工智能技术涉及到挖土活动、放牧活动、采摘活动以及渔业活动等，从而在农业生产的全过程中都运用了智能化，提升了整体上的智能化层次。截至目前，美国已经拥有了智能化的激光拖拉机，运用智能操控的方式来操控激光农业设备，从而实现了精确度更高的拖拉机定位，以便于随时调控行驶方向。除了上述的技术措施之外，人工智能还能用来判断土壤本身具备的化学成分以及土壤湿度等各项要素，在全面检测的前提下再去进行实时性的信息反馈，因地制宜给出可行的种植模式，优化利用现有的各类农业资源。

(三)自动化的操控技术

从目前的现状来看，自动控制技术正在融入农业生产的各个流程，运用自动控制的措施有助于突显更高层次的生产实效，对于整体上的劳动强度也进行了全方位的减轻[3]。因此可见，自动控制有助于提升农业效率。近些年来，日本等国家正在尝试运用上述技术来研发新型的联合收割机，对于新型的联合收割机进行了半喂入的改进。在自动显示信息的基础上，对于收割机在各个时间段的收割状态、转速以及其他各项指标都能进行全方位的结合处理，对此进行实时性的智能化与自动化控制。对于脱粒机如果能够予以自动化的改造，就能随时控制脱粒时的速度与负荷量，同时也避免了过高的运行负荷。因此可见，建立于自动控制前提下的新型机械技术拥有优良的推广前景，尤其适合运用于改造收割设备。

二、探析新技术的发展趋势

进入新时期后，信息化正在融入现阶段的农业生产，与之相应的农业机械也产生了全方位的转型。近些年以来，农业机械的新型技术表现为多样化的特征，其中典型为联合耕作技术、液压技术、钻机技术以及水井技术等。相比来看，建立于机械化前提下的新型农业技术具备更显著的实效性，对于粗放式的传统农业模式进行了全面摒弃，进而推进了可持续的新时期农业进步与发展。因此可见，现阶段的新型农业呈现精细化的整体趋势，上述现状有助于提升农业机械技术的综合水准。从技术演进的趋势来看，未来阶段的新型农业技术将会融入更多的自动化以及智能化要素，在这其中也涉及到信息化的新型技术模式。例如：自动化控制运用于新时期的机械化农业，有助于提升农业产能并且增添其中的技术含量。近些年以来，农业机械的很多高新技术都运用于日常的农业生产，针对农业生产的实效性进行了全方位的提升，优化了各个流程的农业生产。因此可以得知，农业机械新技术在根本上符合了自动化以及智能化的趋势。未来在具体实践中，有关部门还需要致力于强化宣传，确保更多农户都能接受并且认可新型的机械化农业，在此基础上致力于推广全新的机械化模式。针对多样化的新型机械技术都应当融入农业生产，进而获得更高层次的舒适度与安全性，简化原先繁琐的农业操作流程[4]。作为农户也应当提升自身的综合素养，不断接受现阶段的新型机械化方式，并且尝试将其运用于自身的日常生产，推进增收并且保障持续性的农业发展。

三、结语

经过综合分析可以得知，农业机械的新型技术措施有助于提升农业产能，确保农户拥有更高水准的经济收益。在现阶段的各个生产流程中引入智能化以及机械化的操作模式，有助于缩短整个流程消耗的时间，进而在最大限度内减轻了农户本身承受的负担。未来在实践中，有关部门还需要致力于推广全新的农业机械化新型技术。

参考文献：

[1]张静,杨宛章,张吉兵.新疆维吾尔自治区农业机械新技术及其应用现状研究[J].中国农机化学报,2014,35(2):71-74+77.

[2]林本山,林杰.农业机械新技术的应用与发展之我见[J].河北农机,2014(7):19-20.

农业机械智能化前景篇12

所谓导航就是农业机械利用自身携带的传感器感知周围环境和车体的信息，通过对获取的信息进行处理并进行导航决策和控制，从而完成相应的作业生产任务的过程。中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，是世界成熟的四大卫星导航系统之一。由空间段、地面段、用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务。由于北斗卫星导航系统是我国自主研制的，在安全性和功能性方面更符合我国的国情需要。近两年在国家和各省、市、区实施的农业机械购置补贴政策的推动下，一些科技型企业将北斗卫星系统与农业机械相结合，研发出了多款北斗农业自动导航产品，实现了多种农业机械的无人驾驶、精准作业功能。

2北斗农业自动导航驾驶系统

北斗农业自动导航驾驶系统是由车载计算机、卫星接收机、转向控制系统和基站等部分组成。通过安装在相适应的农业机械上，利用北斗卫星的定位信号设计作业机械的行驶路线，在机械作业过程中综合其位置信息、姿态信息、航向角信息、传感器信息，通过控制电动方向盘或液压系统，实现机械的转向，从而按照规划路径行驶，达到完成耕整地、播种、种植、田间管理和收获等各类作业目的。

2．1北斗农业自动导航驾驶系统的优势

2．1．1节省劳动成本北斗农业自动导航驾驶系统与农业机械相结合，可实现无人驾驶，有效替代人工操作，减少了劳动强度，节省用工成本。在我国城镇化进程加快，大批的农业生产人员脱离土地，基层农村和农场的年青劳动力明显不足，无人驾驶农业机械的应用可有效解决农业用工不足的难题。

2．1．2提高作业效率安装了北斗导航自动驾驶系统的农业机械不受自然条件和时间因素的影响，不管是刮风下雨还是白天黑天可以24h不间断抢抓农时作业。能替代部分人工并能减轻操作人员的劳动强度，与人工操作相对比，可提高工作效率50％。

2．1．3提高作业精度北斗导航自动驾驶系统可对农业机械进行适时调整、精准定位，保证了作业质量和作业精度。经检测合格的产品，在200m测区内，直线度精度和衔接行精度均达到2．5cm的标准要求；北斗导航自动驾驶插秧机在80m测区内，直线度精度和衔接行精度均达到5．0cm的标准要求。

2．1．4合理利用土地资源，增加产量农机机械加装北斗导航自动驾驶系统，可保障行走和作业精度、精准利用土地面积、减少药、肥、水资源的浪费、提高作物生长质量，进而增加产量。

2．2北斗导航系统在各类农业机械上的应用

2．2．1在拖拉机上应用拖拉机是田间生产作业中的动力机械，非自走式农业机械通过牵引或悬挂的方式与拖拉机相联，进而实现行走作业目的。北斗农业自动导航驾驶系统加装在拖拉机上使用，可实现以拖拉机为动力的农机具的精准作业。从耕整地开始，到种、管、收，规划合理，统一规范，走的直、对的准，达到作业质量标准要求。

2．2．2在插秧机上应用北斗农业自动导航驾驶系统与插秧机结合，可指挥插秧机在定位工作区域内，根据设定好的取秧量和插秧深度等参数，自行规划最优路线，完成插秧作业。而导航定位数据又可为后期水稻成长中的施肥、植保、收获等作业提供精准位置信息，从而提高水稻生产全程精准作业程度。

2．2．3在收获机上应用北斗农业自动导航驾驶系统与收获机结合，可利用前期种植作业信息，结合作物长势特点，实现精准对行收获，有效降低收获作业过程中因行走路线不直，对行不准而导致的各类损失，进而保障产量。

2．2．4在平地机上应用在拖拉机的带动下，平地机通过接收北斗卫星信号适时调整限位油缸的伸缩量，实现刮土铲的上升和下降，经过不断地刮土和卸土的过程，进行全方位的土地精细平整作业。经过精细平整的土地，在后续的农业生产中，水、肥、药的用量更均匀、更准确，减少因地势不平引起的各种浪费，保证作物长势一致，提高产量。

2．3北斗卫星导航无人机

北斗卫星导航无人机可进行农业植保作业、农情监测和数据采集，具有精准、高效、环保、智能等特点。另外，由于无人机体积小，重量轻，运输方便，灵活等特点，对不同的地块，不同的作物都有很好的适应性。2020年4月，新疆生产建设兵团在梨花盛开的季节，利用北斗无人机抢农时，为果树在短暂的盛花期内，进行两次授粉，有效提高了坐果率，同时解决了人工授粉遇到树龄长，树稍高，无法授到顶端，影响坐果率的问题，是人工授粉10倍的工作效率，并且不存在药物伤害问题。

3北斗卫星导航技术在农业机械中的应用前景

3．1应用面更广

2020年是北斗卫星系统全面成熟的一年，也是北斗卫星导航系统在农业生产上全面推广应用的关键年。2020年的春耕期间，黑龙江垦区在人力不足、生产资料运输不畅的情况下，比往年提前3d完成大田作物播种于高产时区，正是得益于北斗智能农业机械发挥作用。北斗农业自动导航驾驶系统产品，依照农业机械产品品目分类标准，归于“农业用北斗终端”品目。从2014年至2020年5月20日，共有98个农业用北斗终端产品和20个北斗卫星导航平地机产品进入“全国农业机械试验鉴定管理服务信息化平台”获得购机补贴资格。黑龙江农垦农业机械试验鉴定站作为在全国率先开展农业用北斗终端产品推广鉴定的检测机构，是农业用北斗终端产品推广鉴定主要完成单位，截至2020年5月20日已收到2020年申请项目：北斗农业自动导航驾驶系统33项，北斗卫星导航平地机25项，远高于往年同期的数量。与以往多是北、上、广、深企业不同，2020年申请的企业中不乏有黑龙江本省科技企业出现。可见，北斗卫星导航系统广泛应用于农业机械中的发展态势。

3．2操作更准确、性能更稳定

随着北斗导航产品的技术进步和改型升级，将进一步改善机械操作人员与农业机械的结合关系，在机械作业过程中的起步、停车、机具升降、挡位调整，油门增减更为安全流畅，系统调整机械作业的适应性和可靠性更强。