農業機械自動化與智能化的研究

謝召舉

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

作為世界上最大的農產品出口國之一，農業在我國經濟發展中始終占據著舉足輕重的地位。《中國制造2025》明確提出了未來要發展農業機械裝備產業，并對其發展規劃進行了指導。該文件的發布，為我國農業的發展指明了方向。隨著信息化技術的不斷發展，農業生產者也對農產的質量和品質等方面提出了更高的要求。為此，適時利用新式的技術設備和手段提高農業的生產效率，達到降低成本的目的，成為許多農業生產者和相關專家、學者重點關注的問題。由此可見，研究農業機械自動化和智能化具有積極的社會意義。

1 農業機械自動化與智能化概述

從機械自動化的程度來看，農業機械自動化與智能化主要可以分為以下三個主要的發展階段。

在發展初期，該技術只能夠實現對部分機械個別功能的自動化，并且其應用要求較高，難以在社會層面得到廣泛的應用。主要是通過對內部功能的改善，提高農業機械的操作性能，從而達到提高生產效率、減少人力成本投入的目的[1]。

隨著社會的不斷發展，對農業機械自動化進行不斷更新之后，出現了簡單的農業機械無人自動化。該機械因其靈活性較強、使用的限制性條件較少，能夠被投入大部分農業的生產活動中。即使是在一些危險系數較大，或者一些復雜性的工作環境中，其也能夠發揮自身的作用。

當前階段，投入農業生產活動的智能化裝置主要是農業自動機器人。從其概念來看，該技術充分融合了計算機技術、人工智能技術、大數據技術、遙感技術等多種現代化的技術。將這種智能化的裝置投放到農業的生產活動中，對于農業生產經濟效益的提升發揮了重要的作用；還能夠在一定程度上避免人為觀因素對生產活動產生影響，推動農業的可持續發展。

2 我國農業機械自動化與智能化發展現狀

我國由于工業化起步較晚，相較于西方國家，在一些生產技術和手段方面還有著明顯的差距。這不僅制約了我國農業的進一步發展，同時和其他國家之間的差距也越來越大。

為此，我國開始積極鼓勵農業機械自動化與智能化的發展。根據對相關的調查和研究可以發現，現階段的自動化技術在農業的生產活動中已經得到了廣泛應用。近年來，快速發展的智能化技術、計算機技術、遙感技術等，不僅提高了我國農業發展的機械化和自動化水平，同時也為農業的可持續發展提供了一定的思路[2]。

在國家層面的農業自動化與智能化發展的過程中，也積累了一系列豐富的經驗，如山東壽光的蔬菜大棚。從山東省的氣候特點來看，其晝夜溫差大、光照強，能夠有效滿足農作物生長的各項需求。但是，冬季時受外界溫度的影響，農作物很容易出現凍害的現象。為此，將蔬菜大棚和自動化的裝置有效結合，便可以有效避免上述問題的發生。同時，利用自動化的采摘裝置，減少了不必要的人力成本投入。

現階段，我國在農業發展過程中還積極吸收國外的先進經驗，在結合國外先進技術的基礎上，根據國家對農業未來的發展規劃和農業生產者的相關要求，不斷加強對農業機械的研究，為我國農業的可持續發展制定更為完善、科學的發展規劃，以促進農業生產效益的提升[3]。

3 我國農業機械自動化與智能化發展過程中存在的問題

任何事物都存在著兩個方面，即都有自己的優點和缺點，獲得農業機械自動化與智能化成就的同時，也需要看到其在發展過程中存在的一些限制性的因素和其他弊端。主要內容如下。

1）在農業機械制造的發展方面。在人們日常需求不斷增加和我國技術水平得到有效提升的背景下，雖然我國農業機械制造行業得到了快速的發展，并且取得了較為突出的成就。但是和西方國家相比，還存在較為明顯的差距，如我國的核心技術掌握力度不足、創新能力還有待提高。在現階段的農業機械制造研發的過程中，過度地依靠國外的技術力量，或者是對其裝備加以改進，并未從根本上進行自我研究。另外，由于技術掌握不足，在進行生產過程中需要耗費大量的資金，機械裝置投入農業生產活動中也會產生巨額的成本[4]。

2）在農業生產活動的服務方面。根據對其他國家的研究調查可以發現，其已經形成了完善的農業市場推廣服務體系，農業種植者和生產者能夠根據市場的需求有效調整自己的生產活動，一定程度上避免了農產品滯銷現象的發生，對種植者經濟效益的提升發揮了重要的作用；而我國的農業市場推廣服務體系還有待完善[5]。

3）技術方面的推廣力度不夠。許多農業種植者并未充分認識到機械自動化裝置的優勢，在種植和生產的活動中，仍采取傳統小農生產的方式，限制了農業的長遠發展。后期的農業機械服務體系和保障體系方面建設得也不夠完善，大部分農戶在農業機械出現了問題之后，因無人維修，只能被迫地將其擱置[6-7]。

4）政府的補貼政策有待加強。由于農業機械技術化水平較高，因此其價格也相對較為高昂。在一些農業機械自動化水平較低的地區，當地農民難以有余量資金購買農業機械，從而使農業機械難以在農村地區得到大范圍的推廣普及。

4 我國農業機械自動化與智能化的未來方向

經過多年的努力，我國農業機械自動化與智能化的研發工作已經取得了一定的成就，將這些生產裝置投入農業生產活動后，能有效提高農業的生產效率和自動化的水平，如玉米自動收割機與脫粒烘干的一體化裝置。該裝置的應用，能夠有效監測大棚中的溫度、濕度、肥料等，并且能夠根據玉米的生長需求對其進行調整。現階段，我國許多農業自動化裝置中都充分融合了計算機技術、GPS 技術等新興的高端技術，未來的發展呈現出一片良好的態勢[8]。

4.1 升級改造原有農業機械的自動化與智能化

近年來，我國的農業機械化不斷發展的過程中，在半自動化裝備的研發方面已經取得了一定的成效，并且積累了豐富的經驗。為此，相關技術人員需要不斷加大技術研發力度，將半自動化裝置作為研發的重點，在研究的過程中不斷積累經驗、總結錯誤，從而為全自動化裝置的研究和應用提供可參考的經驗。另外，還需要對這些裝備進行不斷改進，從人們的日常需求和國家未來發展規劃的角度出發，使研發出來的半自動化裝置能夠在農業生產活動中得到廣泛的應用，并保障其積極作用的有效發揮[9-10]。

4.2 加強對農業所需傳感器及控制系統的研制開發

在農業機械化發展的過程中，需要借助傳感器和控制系統的優勢。為此，在今后的工作中，相關研發人員需要提高對傳感器和控制系統研發的重視度。

根據相關調查和研究發現，當前階段的農業種植活動中所利用的各項裝置對農產品的傷害較大，并且在種植、采摘、后期的加工活動中都會對其品質產生或多或少的影響，有礙農產品經濟效益的提升。因此，在后期的研發過程中，需要著重考慮自然環境對農作物生長的影響，改進技術和相關裝備，使得農業機械能夠對農作物周圍生長的環境進行有效監測，從而降低自然環境對農作物生長的影響。在此基礎之上，農業的種植者能夠根據裝置所反映的各項數據，對作物生長環境進行有效的改善，為其創造一個良好的外部環境[11-12]。

4.3 提高環境適應能力與耐久性

從農業生產活動的特點來看，其多是被暴露在外界的自然環境之中，并且一些暴雨、大雪等天氣會對裝置的正常使用和后期的維護產生一定的影響。為此，在進行裝置的研發過程中，技術人員需要著重考慮外界自然環境的影響，并不斷提高裝備的耐久性和環境的適應能力，為農作物的正常生長創造良好的環境。

5 結束語

總體來看，實現農業機械自動化與智能化是未來農業發展的必然趨勢。技術的推廣能夠有效改變傳統的生產模式中所存在的各種弊端，推動農業的健康發展。同時，自動化與智能化機械的使用，也有效避免了不必要的人力成本，能更好地提高農業生產的經濟效益，而且自動化裝置的研發還能夠為其他行業的發展提供一定的參考經驗。因此，在今后的工作中，相關技術研發人員需要根據我國對農業的發展規劃，加大對農業機械技術的研發力度，以促進農業的發展，提高我國農業的整體發展質量。