农业机械的自动化与智能化应用分析

司李南

（西安航空职业技术学院，陕西西安 710089）

我国是农业大国，农业对于我国整体国民经济的发展起着举足轻重的作用，农业的发展不仅需要优质的品种和先进的栽培技术，还需要依靠先进的农业机械设备。近年来，我国农业机械化水平不断提高，改变了我国传统的农业生产模式，随着国家政府对于农机购置补贴政策的逐渐完善，越来越多的农民有了购买农机的能力，大量的农机设备被应用于农业生产中，大大提升了农业生产效率。目前，更多的计算机信息技术、传感器技术等被用于农业机械的研发和制作当中，为我国农业机械方面的发展提供了新的方向和思路，未来农业机械的自动化与智能化应用将迎来巨大的发展空间。

1 现状

目前，农业机械在农业活动中得到了广泛应用，基本实现了农业生产活动的机械化生产模式，极大地解放了农业劳动力，农业机械化为农民带来诸多便利的同时受到农民的高度认可。但是作为农业大国，目前我国农业机械技术水平依旧较低，在农业生产活动中使用的机械技术相对低下，对于人工操作存在较大的依赖性，主要体现在农业机械驾驶员需要对机械进行全程操控，这在农忙时节极大加重了农业机械驾驶员的工作负担，而长期疲劳驾驶不仅影响机械化作业质量，对于驾驶员身心健康也造成了一定影响。总体来看，目前我国农业机械化发展更多的是用于提升机械作业效率方面，缺乏自动化、智能化相关技术的研发和应用。虽然目前国家对于农机购置有一定的补贴政策，但是对于农民来说价格昂贵的自动化农机设备依然是一笔不小的支出，因此更多的农民选择购买价格较为低廉的中小型农机设备，这也制约着我国农业机械自动化与智能化发展。同时，虽然目前我国对于农业机械自动化与智能化方面的技术有了一定的研发，并取得了一定的成就，但是这种更为先进的农业机械在成本及售价方面也较高，而目前我国农业依然以家庭耕作为主，农民自身对于农业生产的投入与生产之间有一定的权衡，往往不会选择售价昂贵的先进农业机械，使得自动化智能化农业机械难以在农业生产中得以广泛普及［1］。

2 在农业生产中的具体应用

2.1 自动化灌溉技术的应用

与传统灌溉技术相比，自动化灌溉技术能够在农田灌溉过程中实现节约水资源、高效灌溉、精准灌溉。目前，不少现代化农田都采用自动化灌溉技术，现阶段自动化灌溉技术能够依据农田自身土壤状态进行自动化控制，能够控制孔口出水流量，实现更为精准的灌溉，使得农业灌溉更为科学合理。

2.2 自走式联合收获机的应用

传统的联合收割机在整个作业过程中需要人工操作，同时只能够开展农作物简单的收割工作，而自走式联合收获机能够实现部分自动化特征，例如其在收获玉米作业中，不仅能够轻松实现对于玉米的摘穗、脱皮、收集，还能完成秸秆的处理，极大地解放了农民的劳动负担。不仅如此，自走式联合收获机还加入了先进的传感器技术和视频技术，用于全程监测机器工作状态，确保整个作业过程安全、有序，极大地降低了机械故障发生率，提升了作业质量和效率［2］。

2.3 植保无人机的应用

植保无人机在欧美、日本等一些发达国家和地区应用十分广泛，从2016 年开始，我国植保无人机得到越来越多的应用。植保无人机的优势主要体现在：1）加入了实际技术和图像分析技术，可以通过摄像头监测农作物，分析其生长状态，确保农作物的健康生长；2）能够自动进行喷雾作业，在喷雾作业过程中一旦出现电池电量不足或者农药用完的情况会及时返回，待问题解决后继续喷雾作业，对于农药喷施的用量掌握也更为科学，可以通过对病虫害情况进行分析自动调节剂量大小，提升农作物病虫防治效果，减少农药喷施浪费，降低农药造成的环境污染［3］。

2.4 智能化检测技术

智能化检测技术的应用主要体现在3 个方面。1）可以通过在耕地土壤中安装相关检测装置，获取该区域土壤的状态、养分情况，并依据播种需求进行合理调节，使土壤状态能够满足播种要求。2）在播种施肥作业时，可以对播种量、施肥量进行智能化设置，以确保最佳种肥配比，实现农作物的丰产丰收。3）在粮食收获季节分析农田的产量情况，以确定合适的粮食收获作业方案，同时通过粮食损失情况分析收获机的工作状态，以避免更大的粮食浪费问题，实现全程自动化收获作业。

3 发展途径

农业机械自动化与智能化技术是未来农业机械发展的重要趋势，目前农业机械自动化智能化技术方面依然存在功能性不足、应变性较差的问题，因此随着科技的不断发展和成熟，农业机械也应当更加自动化与智能化。其发展途径可以从以下4 个方面进行。

3.1 加强农业机械数据分析和处理能力

将先进的大数据技术、云计算等加入到农业机械自动化研究中，使得未来的智能化农业机械设备具备强大的数据分析能力，并通过对农田生产环境经过分析做出合理判断，以有序开展无人化作业，提升农业机械智能化作业能力。1）农业机械需要提升无人驾驶技术，这要求农业生产的过程中能够利用传感系统获取相关障碍物信息并自动调节，完成行驶路线的重新规划。2）需要对农业机械进行全面智能升级，可以通过加入计算机技术等实现对农业机械关键功能的精准控制，例如在农作物收获作业时可以通过对某一区域农作物产量情况进行智能分析并合理调节运转速度、作用频次，以确保农作物的收获更加合理，避免农作物的浪费。3）通过对农业机械进行智能化控制，使农业机械在实际的农业生产活动中更具稳定性，农业机械能够全面监测自身工作状态，一旦发现任何隐患及时修正调节参数，对于无法自我调节的及时报警，将相关信息第一时间传达给生产管理者，生产管理者可以第一时间发现问题，通过远程操作对农业机械进行执行指令的更改设置，重新规划作业方案，从而使农业机械在农业生产过程中更加高效便捷［4］。

3.2 加强农业机械智能化管理系统的研发

农业机械自动化与智能化水平逐渐提高，能够对农田生产环境进行更为全面科学的评估分析，从而确定合理的作业方案和工作状态，因此需要加强农业机械管理系统的研发。目前，我国农业机械智能化管理平台功能还不够完善，其主要研究方面集中于对农业机械工作数据的统计和管理，而对于农业机械智能化的发展及智能化的功能研究及利用不足。因此，农业机械智能化管理系统的研发需要加强对智能化农业机械的控制操作、智能化作业方案设置及相关决策指导，同时还需要对农业机械智能化作业中涉及到的数据进行汇总分析，并以此为基础指导后期的农业作业，不断升级完善农业机械智能化技术，使得农业机械智能化技术不断发展，能够在农业活动中发挥更大的作用。

3.3 加强机器人技术在农业机械领域的应用

随着我国机器人技术的不断发展，机器人技术被越来越多地运用到各行各业，改变了许多传统行业的生产模式。而作为农业大国，我国可以将机器人技术充分运用到农业机械领域，以进一步提高农业机械在农业生产过程中的精准程度，同时在众多农业生产环节代替农业机械进行一系列难度较大的农业活动的完成。例如，对于果实的采摘，运用机器人可以充分发挥机器人自身灵活性和柔韧性特点，可以高质高效完成，进行除草除虫作业时，可以根据不同区域的草害虫害进行更为精准的农药剂量的控制，对于一些复杂地势，农业机械可能难以进行施展，则利用机器人则更加方便［5］。因此，机器人技术在农业机械领域的应用能够使农业机械智能化功能得到全面覆盖，提升其智能化程度。

3.4 加强农业机械集中化管理

随着农业机械智能化的不断普及，越来越多的智能化农业机械需要具备专业技术知识的人员进行管理和维护，而我国大多数农民普遍缺乏这种专业能力，因此需要建立现代化的农业机械管理平台，为农民朋友解决农业机械使用的后顾之忧。对农业机械进行集中管理，不仅能够提升农业机械使用效率，延长农业机械使用寿命，同时也极大地解放了农村劳动力，使农民可以将更多的时间用于其他方面的生产工作。

4 结语

近年来，国家对于农业问题日益重视，我国的农业生产机械化程度得到了很大地提高，农业机械越来越得到农民的认可，同时对我国农业机械技术也给予了更高的期望，未来农业机械的发展趋势必定是更加自动化智能化。因此，加强对农业机械自动化和智能化技术的研发是我国农业发展的必然要求，同时也是我国农业生产的实际需求。