农业机械自动化技术及发展方向探讨

周常志

（大连市金普新区农业农村发展服务中心，辽宁 大连 116100）

1 农业机械自动化的定义和作用

农业自动化系统包括田间机械、灌溉系统、温室自动化、动物自动化系统和水果生产系统的自动化。多年来，通过智能化、机械化和自动化，农业生产力显著提高。这包括用于田间作业、动物系统和种植系统（温室气候控制、灌溉系统）的自动化农业设备。农业自动化的引入降低了生产成本，减少了体力劳动的繁重，提高了新鲜农产品的质量，改善了环境控制。与处理简单、重复、定义明确和先验已知任务的工业应用不同，农业自动化需要先进技术来处理复杂和高度多变的环境和生产。农产品是自然对象，由于环境和遗传因素，具有高度的可变性。农业环境复杂，结构松散，田地之间甚至同一田地内变化很大。必须开发基础技术来解决困难问题，如不断变化的条件、产品和环境的变化（尺寸、形状、位置、土壤性质和天气）、精细产品和恶劣环境条件（灰尘、污垢和极端温度和湿度）。智能控制系统对于环境和物体的动态、实时解释是必要的。与工业自动化系统相比，农业自动化系统的精度要求可能要低得多。由于所处理的产品成本相对较低，自动化系统的成本必须较低，以使其经济合理。农业的季节性使其难以实现制造业的高利用率。

2 参数化设计

参数化设计技术是一种基于产品需求，通过参数调整和实时驱动产品要素来反映设计意图的高效设计技术。它是计算机辅助设计（CAD）的主要内容。如收获机械变速箱的参数化设计农业超声雾化换能器等应用信息和知识工程理论推动了参数化设计技术的发展，扩大了其在农业机械产品创新设计中的应用。建立合适的综合数据管理系统，并对机械结构参数化设计进行了优化是极为重要的。

3 精准农业技术

以科学的做法得到大量的有利于农作物的信息。以除杂草为例，基于物联网技术的除草机器人自主定位导航和避障的可行性，可以设计智能割草机的避障导航实验。同时，设计了智能割草机的机械结构，并配备了基于无线传感器网络节点定位的导航模块为了完成割草任务，有必要根据智能割草机机体的实际情况设计一种特殊的割草机构。另外，为了适应不同的草坪，割草机还应具有高度调节和刀片更换功能。

4 农业机械自动化发展方向

目前需要加强农机与产业、研发的协同创新。一是协调高校、科研院所、生产企业、推广部门，加快“产业需要、农民急需”农机产品的研发，切实增强农机产品供应保障能力。二是加强适应机械化生产需要的农机农艺一体化研究，完善品种选择耕作制度和栽培养殖方式，加强农田基础设施特别是机械化道路建设，促进农业适度规模经营，推进标准化种植养殖模式，进一步改善设备运行条件和环境。三是壮大农机应用型人才队伍。依托农机院校、产销企业、社会培训机构，建立农机实用人才教育培训基地，加强农机教育、职业技能培训和考核，加快培养农机驾驶操作、维修等高技能人才和懂生产、会管理的新型农机专业经理。同时，通过定期组织农机操作、维修等职业技能竞赛等，激发农机应用型人才赶超学习，不断提高业务技能，确保农机设备的使用。四是进一步完善农机购置补贴政策，鼓励有条件的地方出台第一套农机设备引进补贴政策，开展农业特色产业农机购置补贴试点，逐步将适合现代农业发展的新型农机设备纳入补贴范围，进一步推动政府农机购置社会化政策的落实。