淺析智能化技術在農業機械中的應用與發展

張楊娟

（運城職業技術大學，山西 運城 044000）

智能化技術是指衛星定位導航技術、傳感器技術、電子控制技術、人工智能技術、計算機技術等先進科學技術。隨著智能化技術不斷發展，機器自動化技術、AI機器人、大數據分析系統等新型智能化技術不斷涌現，并廣泛應用于工業、農業等領域。目前，關于智能化技術在農業機械中的應用研究，已成為當前研究領域的主要方向之一[1]。

1 智能技術在農業機械中的應用

科學技術的飛速發展，促進了我國農業機械設備的升級迭代，智能化技術與農業進行有機結合的各類技術與設備，逐漸出現在公眾視野。毋庸置疑，智能化技術的不斷發展，使農機裝置得到了技術革新，通過智能化技術使得農機設備能夠根據人的思維模式、意識形態進行農業生產作業。智能化技術在提高農業生產能力同時，也在不斷刺激并助推著我國科學技術的革新以及智能化水平的提升。智能化技術中包含諸如新能源技術、機器自動化操作技術、視覺傳達技術、AI機器人以及GPS定位系統等多種新技術，已經在實際的農業生產中得到了較為廣泛應用。現階段，智能化技術已應用到了農田灌溉、農作物的施肥、殺蟲以及農作物收割等多個農業生產領域，正在逐步實現農業生產與管理的智能化，在大幅度提升農業生產資源利用率的同時，實現了人與自然的和諧相處[2]。

1.1 自動化控制技術的應用

自動化控制技術是實現農業機械智能化的重要手段。現階段，自動化控制技術不僅在發達國家得到了普遍應用，而且在我國的應用程度也越來越廣泛。農民在實際的農業生產以及田間管理過程中，可以在農業機械中安裝電子視頻監控系統，比如在拖拉機、收割機、插秧機的駕駛室內安裝智能化實時互動熒屏，從而達到對農作物收割過程進行實時監控和管理的目的。與此同時，可以在大中型的農業機械設備，如大中型拖拉機、農作物收割機、農田插秧裝置等設備中安裝自動化控制系統，從而達到對農作物的生產、處理、加工等一系列的控制與管理的作用，極大地節省了人力、物力以及各類其他資源[3]。就現階段我國自動化控制系統應用成果而言，已初步實現對農作物生產、處理、加工等一系列狀態的實時自動監控及管理。智能化技術可以通過將自動化控制系統應用于農業生產活動，從而獲取農作物相關信息數據。它的工作原理就是通過對農作物所處的地理條件、周圍的溫濕程度、土壤環境、光照面積等多種直接影響農作物健康生長的因素，通過傳感裝置，對信息數據進行實時搜集與獲取。將經由傳感裝置的信息數據予以分析統計，并上傳至計算機系統，經自動控制系統對數據進行仔細分析，將分析得出的結果傳輸至農作物的自動化控制設備，再由自動化控制系統控制農機作業。由此可見，基于對基礎信息數據的統計分析，并通過自動化控制體系，可以實現農機設備在不同環境作業下能夠依靠自動化控制系統進行自主操縱與自我調節，極大地提高了農業生產效率。

1.2 新能源技術的應用

新能源技術主要有風力發電、光伏發電、光熱發電、核能、水力發電、生物質能、潮汐能、地熱能等。在農業生產過程中利用太陽能、風力發電、水力發電都可以為農機設備的正常運轉提供電能，驅使農機設備殺蟲除害、作物種植、植物灌溉、作物收割等。比如，在實際的農業生產活動中，通過搭建太陽能發電裝置作為溫室大棚里的電力來源，太陽能裝置通過捕捉、吸收陽光散發出的光能，并通過一系列技術將太陽能轉化成為電能，以期為大棚里面的蔬菜等農作物的種植與培養供應足夠電力能源。此外，由于太陽能設備上能夠吸收足夠多的太陽光源，因此太陽能設備在一定程度上能夠吸引害蟲，減少農業生產過程中的殺蟲劑和化肥使用量，極大地降低了殺蟲劑、農藥的殘留毒害物質對植物和土壤條件造成的負面影響。

1.3 電子智能技術的應用

電子智能技術應用于農業機械中，能夠科學高效地解決農業生產過程中的細致化、準確化施工的難題，因此電子智能技術在農業機械中的應用越來越廣泛。目前，很多發達國家已經把電子智能技術應用到農機裝置中，實現了電子智能技術與農機裝置的有機融合。我國通過利用電子智能技術的優勢與農機設備具體特點進行融合，最終制成了集農作物采摘、農作物耕作、農作物收割等多種功能于一體的智能化農業機械裝置[4]。智能化農業機械裝置集智能灌溉、自主施肥、自動檢測、智能預警等多種功能于一身，增加了農作物灌溉效率以及農作物澆灌的準確度，從而解決了實際農業生產活動中的智能化澆水、施肥等問題。通過智能控制技術應用于實際生產中，可以解決各種施工作業難題，而極大地提升了農業生產效率[4]。

1.4 機器視覺技術的應用

機器視覺技術是日常生活中運用范圍最廣的智能化技術，這是由于它的核心算法是基于一套嚴密科學的邏輯體系形成的，它通過模擬人類大腦的思維方式，進行邏輯運算，最終模擬出某一事物的功能。起初將視覺技術應用于農作物的目的就是對目標農作物進行作物產品優劣分析和農作物品質檢驗，主要對目標農作物進行無損檢測。與此同時，不需要與農作物的表面進行接觸，單純地依靠機器視覺對目標農作物產品的圖像特點予以分析，以期得到待測農作物品質情況。現如今，在實際農業生產活動中，機器視覺技術在農機設備中的應用主要通過計算機技術、大數據分析系統以及攝影儀等工具來模擬人類視覺的基本功能發揮作用，以期對農作物進行分類識別、及時跟蹤，幫助農作物高效地規避風險。隨著圖形處理技術的應用與發展，機器視覺也開始應用于農田維護、農作物栽種、農作物收割等領域。如采取機器視覺技術分析復雜的農業生產換環境，以達到收集信息數據、分析地理位置、了解待測農作物或是植物的生長情況。

1.5 機器人技術的應用

機器人技術是人工智能發展的時代產物，將機器人技術實際運用在農業生產中，可以更好地對目標農作物、目標植物進行實時追蹤、精準定位、智能識別，從而更好地利用機器人為農業生產與管理服務。美國機器人設計研發團隊設計出了一款依據天氣熱成像原理制作而成的新型脈沖激光機器人。該產品能夠自主獲取目標農作物的直徑長度、覆蓋面積、生長情況，并對直徑長度、覆蓋面積、生長情況進行信息數據分析，然后對土壤條件和地理環境進行勘探，進而獲取目標農作物的周圍環境、氣候條件、溫度濕度等信息要素。然后將收集到的信息數據進行保存，再傳遞至中央控制器進行大數據統計分析，最后根據機器的數據進行3D建模，得到目標建筑物標準，通過對3D模型進行層層剖析，進而深入了解目標農作物產品的生長發育狀況等重要信息。

2 智能化技術在農業機械中的發展前景

農業發展水平是衡量一個國家經濟發展水平的重要標準之一，農機設備的智能化發展水平能反映一個國家科研能力的高低以及技術發展程度。將智能化技術應用于農機設備中，不僅可以解決人力資源稀缺問題，還能極大地推動我國農業的發展。

要促進我國農業發展，就必須提高我國的智能化水平，并且將智能化成果應用于我國農業機械化生產過程之中，如GPS定位系統、CAD制圖、人工智能技術、大數據分析系統、新能源技術等。未來重點研究方向應該放在農業機械化的智能化和精準化研究層面，通過建立和完善全面立體的智能化技術體系，積極研究智能化的農業機械設備，推動智能化技術的改造與迭代，加大智能工廠的建設力度，最終實現農業機械化與智能化技術的有機結合，提高我國的智能化水平以及農業的整體發展水平[5]。

3 結語

綜上所述，加大智能化技術在農業機械中的應用力度，不僅可以快速解決各種農業作業中的難題，而且將極大地提升農業生產效率，對進一步促進我國農業發展水平，助推鄉村振興，具有十分重要的意義。