農業(yè)機械的自動化技術及其發(fā)展與應用方向

馬立新

摘 要：農業(yè)機械是新形勢下農業(yè)生產(chǎn)的主要勞動力，為改變我國農業(yè)機械粗放的形式，優(yōu)化農機化作業(yè)的過程，減輕勞動負擔，農機自動化技術的應用十分重要。通過對現(xiàn)階段我國農村實際情況和農機使用特點的研究，說明了自動化技術應用的形式特點與必要性，并總結了農機自動化技術的發(fā)展方向。

關鍵詞：農業(yè)機械;自動化;技術;發(fā)展;應用

中圖分類號：F323.3文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.089

現(xiàn)代化的農業(yè)生產(chǎn)不僅要求作物品種和農藝技術的不斷進步，更需要依靠先進的農業(yè)機械來實施，盡管我國農業(yè)生產(chǎn)方式已逐漸由人工作業(yè)向機械化作業(yè)轉變，但真正應用于農業(yè)生產(chǎn)的農業(yè)機械在先進性和自動化程度上還存在著一定不足，導致我國的農機作業(yè)能力和實際效果與發(fā)達國家存在不小的差距。自主農機廠家應當鼓勵技術研究人員積極學習國外先進技術和理念，并結合我國農業(yè)實際需求，努力提升我國農機先進性，使農業(yè)機械技術由機械化向自動化進步。

1 農機自動化技術綜述

農業(yè)機械向自動化方向發(fā)展不僅能提高農業(yè)機械的作業(yè)品質，更有利于農機工作效率的提升。面對著我國農村勞動力逐漸減少的實際情況，農村的勞動人口已出現(xiàn)不足趨勢，且常住人口老人和婦女兒童增多，這不僅需要大量農業(yè)機械替代傳統(tǒng)的人力勞動，更需要這些機械簡單易操作，使用穩(wěn)定可靠，這都要通過農機自動化技術來實現(xiàn)。農機自動化技術的應用能顯著減少農業(yè)生產(chǎn)的用工成本，并同時增加農業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程的合理性，使作物生長環(huán)境和條件得到優(yōu)化。農民工作時舒適性和便捷性顯著增加，農業(yè)生產(chǎn)的體驗得到明顯改善。

2 農機自動化的應用形式

現(xiàn)階段的農機自動化應用主要包括三種形式，這三種形式也表現(xiàn)了農機自動化發(fā)展的三個不同階段。

2.1 農機部分自動化改進

以現(xiàn)有農業(yè)機械的結構和功能為基礎，實現(xiàn)局部改進和自動化控制。這種形式能夠在一定程度上提高農業(yè)機械的操作便捷性，并著重提升農業(yè)機械的作業(yè)精度和生產(chǎn)效率，減輕傳統(tǒng)農機在生產(chǎn)中的繁雜操作，并在一定程度上減少農藥、化肥、燃油、種子等資源的消耗量，在我國的現(xiàn)階段生產(chǎn)中具有較為廣泛的應用。

2.2 農機的無人自動化作業(yè)

無人自動化作業(yè)主要應用于工作簡便、可復制性強、對技術要求不高的場合，由于自動化作業(yè)受生產(chǎn)環(huán)境的影響較大，復雜的應用條件具有較大的危險性，因此目前僅應用于長時間對單調過程進行重復作業(yè)的場合。其通過衛(wèi)星定位技術和計算機程序控制實現(xiàn)預先設計好的作業(yè)過程，并在工作中通過監(jiān)測技術實現(xiàn)對農機運行狀態(tài)的監(jiān)管，保證耕整地、播種、收割等工作的可靠完成。

2.3 農業(yè)機器人自動化作業(yè)

農業(yè)機器人相對于傳統(tǒng)農機而言具有更加集成的設計特點，能夠通過程序編制多種復雜的功能指令，從而實現(xiàn)更為細致的控制。農業(yè)機器人對于多種農業(yè)生產(chǎn)任務具有良好的適應能力，并能通過視覺設備和傳感器技術實現(xiàn)對周圍環(huán)境的感知，并對生產(chǎn)環(huán)境的變化自動適應，通過獲得的數(shù)據(jù)重新演算出更合理的作業(yè)方式，是最為先進的自動化操作機械裝備。

3 農機自動化技術的發(fā)展方向

3.1 加強技術的通用性和易用性

現(xiàn)階段我國的農機自動化技術還不能完全滿足農業(yè)機械的使用要求，主要原因是很多先進的自動化技術在農機上不具備廣泛的適用性，導致只有部分應用某一自動化技術的機型能實現(xiàn)高效優(yōu)質的作業(yè)，而更多的機型無法套用此模式，即使勉強應用也難以適應農業(yè)生產(chǎn)的復雜環(huán)境，同時也造成了很多農機在開發(fā)自動化控制系統(tǒng)時耗費大量人力物力，由于通用技術少，使農機的制造和維護成本增加。因此，為優(yōu)化農業(yè)機械的自動化程度，相關技術研發(fā)人員應注重自動化技術的通用性和模塊化研究，最終形成適合我國農機化特點的自動化技術體系。

3.2 加強技術的精確度與可靠性

目前粗放型仍然是我國農機的一大特點，導致農機整體水平與發(fā)達國家仍存在一定的差距。因此，通過利用計算機技術、傳感器技術、控制技術以及精密機械制造技術的有機結合，提升農業(yè)機械的工作精確度，是提高自主農機作業(yè)質量的有效途徑，在農機精確度提高的同時，農業(yè)機械的整體品質也會得到有效提升，作業(yè)可靠性和安全性顯著增強。

3.3 使農機自動化技術向產(chǎn)后發(fā)展

產(chǎn)后農機技術一直是我國農業(yè)機械發(fā)展的短板，用于農作物檢測和包裝處理等設備在技術先進性上還比較落后。針對產(chǎn)后農產(chǎn)品的處理機械，應注意結合計算機圖像處理和農業(yè)機器人等先進技術，努力實現(xiàn)對農產(chǎn)品的自動化檢測與包裝，使農業(yè)生產(chǎn)的機械化程度更加全面和均衡，并有效減少產(chǎn)后農機處理過程造成的農產(chǎn)品品質下降和損傷等問題，并優(yōu)化生產(chǎn)效率，提升農產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。

3.4 加強綠色和環(huán)保等方面的研究

在保證農業(yè)機械高效、可靠、便捷的同時，還應注意在自動化技術方面改善農機造成的資源浪費和環(huán)境污染等問題。強化植保、收獲、秸稈處理等農機作業(yè)過程的環(huán)保性，避免農藥污染與資源浪費等問題的出現(xiàn)，同時農機的高效率作業(yè)本身也有利于減少能源的消耗，有利于農機化生產(chǎn)的長久發(fā)展。

（05）