農業機械智能技術的應用現狀與發展方向

許巖巖

（黑龍江農墾職業學院（賓西校區），黑龍江 哈爾濱 150431）

人工智能技術對農業機械領域的發展產生了極為有利的促進作用，其優勢在于通過模仿人類的實踐行為、學習人類的操作方法，提高農業生產工作的開展效率，降低復雜工作的開展難度，保障農業生產的整體質量。近幾年，我國農業領域的綜合發展水平不斷提升，這與農業機械智能技術的發展有著直接的關系。在下文中，主要從農業機械智能技術的應用為切入點，明確農業機械智能技術的應用前景和發展方向，希望能夠為助力農業領域的智能化發展積累更多的經驗。

1 農業機械智能技術的應用

農業機械智能技術，是人工智能技術與農業機械技術融合發展的產物。在新時代背景下，人工智能技術被越來越廣泛地應用于各行各業的多個領域中。人工智能技術在大部分人心中都已經不是陌生的詞匯，其在農業生產領域中的應用，很大程度上提高了農業的生產效率和生產質量，與農業機械技術的有機結合更是提高了農機設備的自動化、智能化運行能力，充分保障了農業生產的便捷性和精確性。舉例來說，農業機械智能技術的應用主要體現在以下幾個方面。

1.1 自動駕駛技術的應用

農業機械智能技術最直觀的應用體現莫過于自動駕駛。農機的自動駕駛，簡單來說，就是指在開展農業生產工作過程中運用到的拖拉機、收獲機等農業機械設備，在借助感知系統、定位系統提供的輔助后，收取農業生產所處的環境、農業機械自身所處的位置等信息，從而有針對性地對農業機械的運行路徑和運行節奏加以把控，確保農機能夠按照規劃的軌跡行駛。農機自動駕駛的應用優勢在于能夠極大程度上減輕人工勞動耗費的成本，提高農業生產作業的精準性和可靠性，促進農業生產效率的提升。就目前情況來看，農機自動駕駛已經較多地運用到了導航定位技術，不僅有助于實現對于整體區域的規劃，同時也能夠規避許多運行風險。在衛星導航技術的引導下，農業機械中的智能化系統可以對農業機械所處的環境狀態加以剖析，及時捕捉障礙物信息，實現對全局環境的多方面感知。與此同時，也可以結合地形地貌條件進行土地耕種深度的調節。視覺系統與網絡神經的有機結合，能夠使農業機械避免與周邊障礙物碰撞，達到安全生產的目的。以農業生產領域應用頻率較高的拖拉機為例，在自動駕駛技術的引導下，拖拉機的作業效率大幅度提升，農業人員承擔的勞動強度明顯降低，拖拉機還可同時滿足夜間開展農業生產的需求，極大程度上提高了農業生產率。即便是在無人駕駛的情況下也能完成起壟等工作，且作業質量有保障，有助于降低農業生產成本。

1.2 精準播種技術的應用

精準播種，是指在播種工作開展的過程中，通過協調好種子與種子之間的距離，在保障農作物能夠健康生長的前提下，盡可能地提高單位區域內農作物的產量。眾所周知，農作物生長過程中必須獲得足夠的光照、水分和營養，這就要求廣大農民群眾能夠充分發揮現有土地資源的利用率，充分保障作物的產量。就目前情況來看，應用于農業生產中的播種機普遍為純機械式結構，也就是說其在正常作用的條件下，會按照設定的間隔播種，種子之間的距離是完全一致的。廣大農民群眾可以通過調節播種機械的運行速度，控制種子播種的時間間隔，但機械設備存在一定的不穩定性，時常出現無法及時排出種子，甚至是一次排出多顆種子的情況。在農業機械技術的輔助下，可以通過在播種機上加裝攝像頭，模擬農民的眼睛，再將捕捉到的畫面錄入到神經網絡系統中，實現對于種子播種過程的細致分析，及時記錄，即便存在漏播、多播的情況，農業機械智能技術也能夠對該區域進行特殊標記或編號處理，無需完全依賴于傳統的人工識別方式，極大程度上降低了人力成本。播種質量監測報警系統能夠實現對于條播、穴播等農業機械播種方式的監測，漏播堵塞預警的精準度已經超過了98% ，播種粒數技術錯誤的誤差精確性則已經壓縮到了2% 。農業機械智能技術作用下的播種工作，還可以選擇借助探測裝置獲得更加精準可靠的土壤環境信息，然后結合信息進行計算，合理控制播種的密度，滿足自動播種的需求。

1.3 作物收獲技術的應用

結合農業領域的實際發展情況來看，傳統的人工收割方式早已被摒棄，取而代之的是機械化、智能化的收割方式。無論需要收割的農作物是在旱地中種植的麥、玉米，還是在水田中種植的水稻，相應的機械設備都能夠合理應對。同時，收獲機在運行的過程中還會對于收獲的作物進行清選和檢測。機械設備會先借助割臺實現對作物的收割，然后通過調節滾筒的轉動速度、凹板的間隙，實現對于作物的脫粒、分離和篩選。目前，大部分的收割機智能測控產品都已經安裝了糧位傳感器、損失傳感器、產量傳感器等，普遍能夠滿足上述要求。相關操作人員可以通過控制收獲機的行駛速度。割臺所處的高度等參數，滿足作物收獲工作開展的需求。通過在收獲機上安裝攝像頭，能夠將有價值的信息借助神經網傳輸到實時監測系統中，盡可能地減少機械收獲造成的作物損失，并提高農作物的收獲效率。隨著時代的發展進步，收獲機的種類越來越多樣，適用領域越來越廣，早已不局限于谷物的收獲這一單一方面，水果的采摘同樣可以以農業機械智能技術為引導，運用圖片識別技術加強定位，不僅不會對果樹和果實造成破壞，而且提高了果實收獲的效率。與此同時，在可持續發展理念的引導下，我們不僅要做好農業生產前期和農業生產過程中的各項工作，農作物收獲完成后的田間處理工作也需要適時完成。打捆定位技術系統的應用，使得打捆機的工作效率大幅度提升，配套功能逐漸優化，操作更加便捷，只需遠程監控而無需增加人工，更好地滿足了綠色農業的發展需求。

1.4 植保機械技術的應用

促進農業生產水平的進步，要求我們能夠將農業管理滲透到農業生產的每一個細小環節中。農業機械智能技術的應用可以滿足智能除草、智能施肥、智能灌溉、智能噴藥等一系列的要求，借助電腦圖像識別技術，隨時獲取與農作物生產情況相關的信息，然后及時判斷出哪一區域的農作物需要進行灌溉、施肥，哪些區域需要進行病蟲害治理，又有哪些區域需要進行雜草清除。以變量噴藥控制系統為例，該系統將變量施藥控制器、壓力傳感器、流量傳感器以及輔助駕駛設備進行有機結合，能夠實現在線進行噴藥流量、噴霧量的控制，而變量控制的誤差幾乎不會超過5% 。由于能夠更加充分地了解農作物的生長情況，明確農作物的生長需求，所以能夠更加精準地完成施肥和噴施藥物等工作，更大程度上節約了農藥和化肥，提高了現有農業資源的利用率，為廣大農民群眾減少了農業生產前期的經濟投入。

1.5 遠程監控技術的應用

農業機械智能技術廣泛應用的最直觀的體現莫過于遠程監控技術的應用。該技術的優勢在于能夠使種植人員和管理人員無需去往種植現場，即可隨時隨地獲得與農業生產相關的信息。通過建立起完備的農業生產智能化信息管理系統，相關管理人員只需要將與掛在機具有關的數據信息錄入到系統中，農業生產智能化信息管理系統的控制器就可以在脫離人工操作的情況下進行數據信息的剖析，管理人員只需借助網絡服務平臺即可獲取與農作物生長趨勢相關的情況，為各項管理決策的貫徹落實提供有效的依據。管理人員還可以結合自身需求，隨時借助系統抓拍圖片信息，加強與實踐操作人員的溝通交流，實現全面、細致的管理。通常情況下，遠程監控系統主要由主控器、監管器械、深度傳感器、GPS傳感器、計算機網絡系統、速度傳感器等部分共同構成，無論是固定不動的農業機械設備，還是時常處于運行狀態下的農業機械設備，都可以在遠程監控系統的輔助下將有效信息實時反饋給管理人員。管理人員只需要在人機交互界面上設置對應的編碼，即可通過在主控室中的操作掌握作業的深度、調整設備的運行速度，如果農業機械智能設備的自動運行與規定要求不符，系統還會第一時間將警告信息傳遞給管理人員，便于管理人員有針對性地予以調整。

2 農業機械智能技術未來的發展方向

結合過去一段時間農業領域的發展經驗以及現階段農業機械智能技術的應用需求，我們可以發現，農業機械智能技術領域還有著較大的開發空間，其未來的推廣和應用必將為農業領域的發展提供更加充足的發展動力。可以大膽推測，農業機械智能技術未來將逐漸朝著精測、精控、精管的方向發展。

首先，農業機械智能技術的技術水平會逐漸提高。在經濟發展水平飛速進步的大背景下，農業領域的生產技術與時俱進，應用頻率越來越高，應用范圍越來越廣，農業機械智能技術的科技水平必須做到與時俱進，優化創新，才能更好地滿足農業領域智能化生產、機械化發展、一體化建設等一系列需求。而在農業機械智能技術的輔助下，農業領域將逐漸朝著精細化農業的方向轉型，農產品的生產效率明顯提升，農產品的種類越來越豐富，農產品的質量也得到了更好的保障。

其次，農業機械智能技術會逐漸朝著信息化的方向發展。就目前情況來看，針對農業機械設備的管理通常是以智能化為主的，即將目前已有的農業機械設備的配置情況、運行狀態、實時調度情況有機整合在一起，提高設備的應用效率。相關負責人員仍需去往農業生產現場獲取與農業生產相關的信息，再結合實際的生產與發展需求，對農業設備的運行情況予以調整。如果能夠將農業生產與移動作業機械以管理信息系統有機銜接在一起，及時、精準地獲取有關的作業數據，即可制定更具可行性的農業生產作業方案。

最后，農業機械智能技術的應用會更多地從人機交互著手，以發展精準農業為目的。在農業機械智能技術的輔助下，管理人員只需要觀察顯示儀器上數據信息的變化，即可了解農業生產狀況，并通過下達相關指令，為農作物的生長營造更加適宜的條件。技術人員在借助模型數據進行農業生產中突發狀況的預判時，能夠從根本上規避潛在風險，極大程度上降低了不必要的時間成本和生產成本消耗，提高了現有土地資源和其他資源的利用率。

3 結束語

綜上所述，科技領域的發展水平日新月異，現代的農業生產更多地汲取了現代科技的優勢，農業機械智能技術的應用領域越來越廣，其價值也被越來越多的人所認可。自動駕駛技術、精準播種技術、作物收獲技術、植保機械技術以及遠程監控技術等農業機械智能技術的廣泛應用，不僅減輕了廣大農民群眾的農業生產壓力，提高了農業生產工作開展的效率，同時也提高了現有農業資源的利用率，更大程度上保障了農業生產的質量，規避了潛在的農業發展風險。農業領域改革的步伐從未停歇，今后，會有越來越先進的農業機械智能技術被應用到農業生產領域中，農業機械智能技術也會逐漸朝著信息化的方向發展，以人機交互為著手點，逐步實現發展精準農業的目的。我們還需大力推廣農業機械智能技術，使之能夠更好地在農業生產領域中發揮效用，為國內農業發展和經濟進步奠定更加堅實的技術基礎。