農業機械智能化發展現狀及趨勢探討

宋文彬

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

關鍵詞：農業機械;智能化發展現狀;發展趨勢

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

1農業機械智能化的發展現狀分析

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，并且農業機械的類型相對復雜，模塊普遍無法自行適應，可能出現無法發揮模塊化設計的應用優勢[2]。按手段類型，模塊手段可劃分為啟發式及聚類式。其中，啟發式主張立足于工程適用背景搭建教學規劃模型，利用相應的算法獲取模塊劃分的最優解法;聚類式指利用網絡及矩陣設計用于表現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計算機輔助系統可作用于建模階段，包括PTCCreo參數化建模技術等，被廣泛應用于農機產品數字化設計領域。一般說來，產品模型數據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據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化設計系統。

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。從本質角度來看，農業機械仿真學理論涵蓋控制學、機械學及農業科學等科學領域。即便仿真工具能徹底解決大多數仿真問題，但是無法滿足農業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的要求，能全面評價產品的功能性及設計方案。

2農業機械智能化的發展趨勢分析

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

2.1個性化趨勢。從農業機械角度來看，客戶的要求及選擇呈現出多樣化及層次化的狀態，而靈活運用大數據技術手段能收集整理客戶信息數據，分析客戶的具體需求及個人偏好，研究出農業機械使用、管理及客戶要求三者間的聯系性，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，實現客戶域至功能及結構域間聯系性表現的目標，有助于設計出更加符合高性能及科學性的農業機械，方可滿足客戶多樣化的使用要求。

2.2基礎數據和互作原理趨勢。即便推動農業發展及保證糧食生產安全性是農業機械的主要發展目標，但是對于農業機械設計的數據信息相對缺乏，極易出現產品質量不足的問題，而結合土壤-機械-作物系統的規律，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及農業機械物理特性指標，并且不得脫離工程材料及農業機械荷載結構力學等理論知識的支持，形成農業機械通用的組件數字化設計數據庫，為形成農業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，認識到現代化農業發展無法脫離智能化農業機械的支持，主張利用先進科學的智能化技術手段與農業機械設計制造相結合，能大大提高農業機械的作業效率，突出其使用功能，進一步推動現代化農業穩定發展。因此，全面分析農業機械智能化的發展現狀及發展趨勢占據著極其重要的地位及作用，不止能決定未來農業機械的發展進程，更能集中體現其農業發展的應用價值。

參考文獻：

[1]崔躍峰.農業機械智能化設計技術發展現狀與展望[J].農業開發與裝備，2020（06）：9.

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