農業機械智能化設計技術發展現狀與展望

劉建軍

（湖南交通工程學院，湖南 衡陽 421099）

農業機械智能設計技術是農業機械與現代智能技術的結合體，不僅能使農業機械技術更加先進，而且對于技術的應用和發展都具有重要意義[1]。由于農業機械的運行環境相對復雜，僅靠傳統農業系統無法確保生產效率的最大化。智能農業機械可以加深控制系統和操作員的互動聯系，還能通過傳感器反饋信號實現對農作物的智能管理，在確保智能機械操作水平的同時，解放勞動力，提高我國的農作物產量。

1 我國農業機械智能化的發展水平

1.1 我國農業機械設備的數量

相關數據顯示，自2019 年以來，我國農業機械總數已超過1 000 萬臺，相比2018 年增長了8.6%。自2004 年以來，國家開始實行農機用具購置補貼的政策，2021 年，中央財政安排農機購置補貼專項資金190億元用于購置農機具。從近年來國家對購買農業機械的補貼金額來看，國家對農業領域的資金支持從未間斷，補助力度逐年增加，有效解決了農民購買農業機械資金短缺問題，滿足了我國農業生產需求。

1.2 農機智能化現狀

為了進一步提高我國農業生產的機械化水平，國家發布了一系列有關購買農業機械的補貼指導目錄。近年來，我國農村農業機械化水平大幅提高，這是由于我國農業機械的智能化受到國家政策的支持，所以在發展過程中呈現良好的發展態勢。特別是在水稻和小麥產區，農機智能化的使用率已超過86%，極大地提高了我國小麥和水稻的產量和質量。

1.3 農業機械設備的生產狀況

近年來，我國的農業機械技術逐步現代化。截至2019年，我國的大型農業機械和設備制造商已經超過了2 500家。目前，我國已成為農業機械設備的主要生產國，與發達國家的農業機械生產差距正在縮小。此外，我國自主研發農業機械設備的能力得到了提高，這是由于我國生產的農用機械具有優良的特性，價格易于接受，暢銷亞非拉國家。

2 農業機械智能化設計技術發展意義

2.1 智能化設計技術對農業機械的重要性

我國農業機械設備的生產仍有不足，在農業工作效率和農作物產量方面仍然存在缺陷。通過農業機械智能化設計技術的發展，將有助于縮小與發達國家的差距。農業機械的智能化設計技術不僅可以加快農業機械化的進程，而且可以提高農業企業的工作效率和農民的經濟收入。

2.2 農業機械智能化設計技術的必要性

農業信息是指收集有關影響農作物生長的各個方面信息，包括土壤質量、水質、空氣質量、地質環境、地理環境、氣候因素和農產品的特定生產過程等。按地區分列的農業信息已被整合到區域農業信息數據庫中，這有助于農業部門現代化的快速發展。當前，我國的農業信息采集設備具有一定技術局限性，智能設計技術在農業信息采集設備的研發中起著重要的作用。首先，在收集土壤信息時，智能化設計技術可以提高農業信息采集設備的效率，并減少農業信息采集設備的能耗[2]。其次，智能化設計技術可以與定位系統、遙感和地理信息相結合，還可以對農作物的生長進行監控，防止病蟲害的發生。

3 農業機械智能化設計技術的作用

3.1 農業機械智能化設計技術對農業機械導航的作用

農業機械智能化設計技術是農業信息數據庫功能的體現，該數據庫可智能地進行農作物的種植，害蟲控制，施肥和收割。農業信息數據庫有可連續運行、連續反饋和導航指導的特點，其運行效率和準確度均高于人工控制，具有自主運行控制、獨立識別的功能。通過將智能化農業機械設計技術與多種導航技術的結合，不僅可以降低農業生產成本，還能在提高農業智能化設計技術水平的同時，減少農業資源不必要的損失，加快農業智能機械技術的發展[3]。

3.2 農業機械智能化設計技術對解放勞動力的作用

加快農村智能機械的進程，可以在很大程度上解放勞動力。隨著我國市場流通的不斷加快，相當一部分農村人口進城務工，導致農村生產人口不足，致使農作物生產總量降低，使得社會的持續發展得不到保障。因此，需要對智能化設計技術進行充分利用，大力引進機械設備，提高農業工作者操作水平，來改變現有農業發展的不利情況，極大緩解農村人口流失所帶來的問題，不僅可以提高農作物的產量，而且還在解放農村大量人力的同時，提高了生產效率。

4 農業機械智能化設計技術發展策略

4.1 加大研發力度

為了進一步加快我國農業機械智能化進程，農業機械制造商需要加大研發力度，政府需要為農業機械研發項目提供額外的財政支持。農機公司應充分利用政府激勵措施，提高農機自主研發水平。農業機械制造商還需要加強智能化人才的培養，并提高研究人員的薪水，為研究人員提供良好的工作條件。人員培訓有助于進一步提高研究人員的創新技能和專業水平[4]。只有這樣，才能提高我國農業機械領域的研發水平，為農業機械智能化設計技術發展創造良好的條件。

4.2 大力推廣農業機械智能化設計技術

隨著信息技術的快速發展，信息技術和機械智能技術廣泛應用于農業生產領域。在未來的發展過程中，農業部門應積極宣傳機械智能技術的重要性，并結合農業生產的特點，強化農業機械智能化設計技術，打造功能更廣泛、性能更好、成本更低的農業機械。只有這樣才能有效地使我國的農業機械智能化設計技術得到全面提高，推動我國農業生產領域的進步和發展。

5 農業機械智能化設計技術發展前景

5.1 智能化技術的應用

當前，智能技術已經廣泛應用于生活的各個領域，不僅為農業生產的轉型做出了貢獻，并且對傳統的農業生產也造成了一定的影響。為了滿足發展的需求，中國農業機械設備的發展將不可避免地依賴智能技術。信息技術的使用不僅可以有效地提高農業的機械智能化設計技術水平，還可以降低農業領域的生產成本。在未來的發展過程中，我國必須致力于提高農業機械設備的智能水平。通過傳感器、計算機網絡以及計算機微芯片之類的控制方法來實現農業智能技術[5]。此外，在使用過程中收集有關農業機械和農具的各種信息，不僅可以幫助農民及時了解當前農作物的生長狀況，也可以有效地提高農作物的生產效率。

5.2 智能化水平的提高

目前，我國農業機械的智能水平有待提高，智能農業機械在農業生產中具有很大的潛力。引進智能生產系統，可以有效減少農業生產過程中對人力資源的使用，提高了生產效率。隨著科學技術的發展，智能技術在農業生產領域的應用越來越普遍，智能化也將成為未來農業機械發展的主要方向。與傳統的農業機械設備相比，智能化機械可以通過安裝不同的智能芯片來代替手工的勞作，通過對各種農業生產任務的完美執行，可以在農業生產過程中極大地節省人力物力的消耗。

5.3 智能施肥和灌溉

目前，部分農村地區農業智能設備的普及率仍然相對較低。鑒于我國缺水現象的日益嚴重，在未來的農業生產過程中，提高用水效率將是發展的重中之重。在現有的農業生產過程中，可以在傳統灌溉方式上引進滴灌和噴灌形式，有效地提高灌溉效率。農業機械智能化設計技術是計算機技術和傳感器技術的充分結合，不僅可對植物生長的各個階段實施管理，還可隨時分析土壤的濕度，通過統一分析收集的信息，可以確定土壤是否需要澆水。智能施肥系統的原理與智能灌溉的原理相同。兩者的使用都可以有效地提高施肥和灌溉的水平，避免過度施肥對土壤環境造成破壞。如此一來，可以實現我國農業生產的可持續發展，加快我國農業生產的現代化進程。

5.4 智能化管理系統

智能化管理系統充分體現出互聯網技術和機械技術的優勢，在使用智能化系統過程中，要充分考慮到不同農業生產條件對其應用造成的多種影響。智能控制系統可以根據農業耕地的實際情況來制定合適的播種時間，在種植農作物的過程中，智能系統可用于對各種數據和信息進行控制、存儲和分析。在一些突發情況下，根據數據庫的信息來調整播種方針。考慮到作物生產容易受到氣候問題的影響，智能控制系統最大程度減少氣候變化帶來的影響，有效提高生產效率[6]。

5.5 精細農業

精細農業是保證農業未來發展的主要因素。在使用智能化農業機械設計技術過程中，相關人員必須充分順應科技的發展趨勢，認識到科學技術對農業發展的意義。精細農業需要計算機技術的參與，并且還要結合傳統農業生產優勢來制定農業發展的計劃。在制定過程中，通過對信息的充分收集來獲取相關數據，并基于相關數據，計算機系統制定出更加科學合理的農業管理計劃，從而有效降低在農業生產出現失誤的概率，提高了農業生產的整體水平。

6 結束語

綜上所述，農業機械智能化設計技術是農業領域中的一項重要技術，在農業生產活動中有著不可替代的作用，促進了我國農業領域的正常發展。因此，農業部門在未來的工作中需要對機械智能化設計技術給予足夠的重視。提高智能技術在農業生產中的知名度，提高農業技術人員的智能化應用水平。此外，還需要制定合理的優惠措施和激勵政策，促使更多的技術人員參與智能化技術研發，不僅能推動智能農業化進程，還能在提高我國經濟發展水平的同時，保障社會的穩定前行。