農業機械自動化技術及發展方向探討

周常志

（大連市金普新區農業農村發展服務中心，遼寧 大連 116100）

1 農業機械自動化的定義和作用

農業自動化系統包括田間機械、灌溉系統、溫室自動化、動物自動化系統和水果生產系統的自動化。多年來，通過智能化、機械化和自動化，農業生產力顯著提高。這包括用于田間作業、動物系統和種植系統（溫室氣候控制、灌溉系統）的自動化農業設備。農業自動化的引入降低了生產成本，減少了體力勞動的繁重，提高了新鮮農產品的質量，改善了環境控制。與處理簡單、重復、定義明確和先驗已知任務的工業應用不同，農業自動化需要先進技術來處理復雜和高度多變的環境和生產。農產品是自然對象，由于環境和遺傳因素，具有高度的可變性。農業環境復雜，結構松散，田地之間甚至同一田地內變化很大。必須開發基礎技術來解決困難問題，如不斷變化的條件、產品和環境的變化（尺寸、形狀、位置、土壤性質和天氣）、精細產品和惡劣環境條件（灰塵、污垢和極端溫度和濕度）。智能控制系統對于環境和物體的動態、實時解釋是必要的。與工業自動化系統相比，農業自動化系統的精度要求可能要低得多。由于所處理的產品成本相對較低，自動化系統的成本必須較低，以使其經濟合理。農業的季節性使其難以實現制造業的高利用率。

2 參數化設計

參數化設計技術是一種基于產品需求，通過參數調整和實時驅動產品要素來反映設計意圖的高效設計技術。它是計算機輔助設計（CAD）的主要內容。如收獲機械變速箱的參數化設計農業超聲霧化換能器等應用信息和知識工程理論推動了參數化設計技術的發展，擴大了其在農業機械產品創新設計中的應用。建立合適的綜合數據管理系統，并對機械結構參數化設計進行了優化是極為重要的。

3 精準農業技術

以科學的做法得到大量的有利于農作物的信息。以除雜草為例，基于物聯網技術的除草機器人自主定位導航和避障的可行性，可以設計智能割草機的避障導航實驗。同時，設計了智能割草機的機械結構，并配備了基于無線傳感器網絡節點定位的導航模塊為了完成割草任務，有必要根據智能割草機機體的實際情況設計一種特殊的割草機構。另外，為了適應不同的草坪，割草機還應具有高度調節和刀片更換功能。

4 農業機械自動化發展方向

目前需要加強農機與產業、研發的協同創新。一是協調高校、科研院所、生產企業、推廣部門，加快“產業需要、農民急需”農機產品的研發，切實增強農機產品供應保障能力。二是加強適應機械化生產需要的農機農藝一體化研究，完善品種選擇耕作制度和栽培養殖方式，加強農田基礎設施特別是機械化道路建設，促進農業適度規模經營，推進標準化種植養殖模式，進一步改善設備運行條件和環境。三是壯大農機應用型人才隊伍。依托農機院校、產銷企業、社會培訓機構，建立農機實用人才教育培訓基地，加強農機教育、職業技能培訓和考核，加快培養農機駕駛操作、維修等高技能人才和懂生產、會管理的新型農機專業經理。同時，通過定期組織農機操作、維修等職業技能競賽等，激發農機應用型人才趕超學習，不斷提高業務技能，確保農機設備的使用。四是進一步完善農機購置補貼政策，鼓勵有條件的地方出臺第一套農機設備引進補貼政策，開展農業特色產業農機購置補貼試點，逐步將適合現代農業發展的新型農機設備納入補貼范圍，進一步推動政府農機購置社會化政策的落實。