智能化技术在农业机械中的应用分析

李香服 ， 张 华

（河北工业职业技术大学，河北 石家庄 050019）

随着社会的快速发展，传统耕种方式已经不适用于现代化社会，采用传统农业机械难以满足各个地区对食物的需求，还会降低农业生产的质量。而随着大数据技术、信息技术、智能化技术的迅猛发展，农业机械中融入智能化技术逐渐受到社会各界的广泛关注。

1 智能化技术

智能化技术作为新世纪的产物，为各个领域带来了新的发展机遇。研究智能化技术，能够让设备具有智能化的特点，人们可以实现远程操控，节省大量的工作时间，若将其融入农业机械中，可以改变机械工作原理，使其逐渐向智能化方向发展，减轻农民耕种压力。同时，还能改变农民的作业环境，在保证生产质量的情况下，大幅度提高农业生产效率。现阶段，此技术正处于迅猛发展状态中，不断完善和更新，使其具有更多元化的功能，可以为各个领域提供帮助，而不仅仅局限于农业机械[1]。

2 应用智能化技术的意义

现阶段，在国民经济快速发展的背景下，智能化技术的优势逐渐显现，而将其融入到农业技术中，可以代替人工进行作业，不需要农民实际操作，只需要进行监督，便可以展开科学种植，为广大民众提供高质量的粮食和蔬菜。智能化农业机械可以实现自我监测，通过安装传感设备，能够第一时间了解机械设备运转状态[2]。同时，当前传统农业生产模式已经无法满足现代化要求，需要借助智能化技术改善农业机械的性能，确保大幅度提升农业生产效率。我国农业发展具有几千年的历史，人力作业和牲畜作业已经深深烙印在部分农民思想中，难以撼动，但此种方法作业效率较低，并且应用零星，农业机械常常受到各个区域地理位置的影响，因此采用智能化机械已经成为一项迫在眉睫的工作。

3 农业机械中智能化技术的具体应用

3.1 环境感知技术

随着人们生活水平的提高，农业生产方式发生改变，智能化农业机械的优势充分展现出来，智能化农业机械根据具体农作物的特点以及种植环境进行灵活调整，为提高农业生产效率和质量奠定基础，为人民群众提供更多优质的农副产品。当前，一些农业企业逐渐加大资金投入力度，大量购买智能化机械，以此减少人力成本的投入，提高企业经济利润。具体而言，环境感知技术成为应用比较频繁的智能化技术，对农业机械展开合理改革和创新，需要专业技术人员加大研究力度，提高机械的可靠性，保证机械安全稳定地运行。

同时，大多相关企业会根据市场变化情况，以及人们实际需求，引入智能化技术取代人工操作，避免由于人工操作失误而产生重大的安全事故。在这一背景下，环境感知技术的优势逐渐被发现，将其与农业机械进行有效融合，可帮助农民快速完成作业任务。另外，可以将环境感知技术与激光雷达等设备进行融合，将各种类型和功能的设备进行有机组合，不断丰富农业机械的功能，更好地为农民服务。农业机械未来发展过程中，随着研究力度不断增大，机械智能化水平会显著提升，能够实现主动检测障碍物[3]。

3.2 自动化控制技术

目前，若想更充分实现农机智能化，加快农业经济发展，需要注重自动化控制技术的应用。近年来，随着科学技术研发不断深入，自动化控制技术深受各个行业的喜爱，已经在发达国家被广泛应用，在国内的应用范围也日渐广泛，为很多领域提供帮助，促使生产具有自动化的特点，能够有效帮助企业减少资金的投入，还能保证生产质量。对于农业生产来说，农民在进行生产活动或者进行田间管理时，会借助一些农业机械开展工作，并在机械上安装监控系统。譬如，在收割机和拖拉机中安装监控平台，以便于操作人员及时了解田间实际情况，使其可以不断调整作业计划，避免影响整个收割效率。同时，还可以将自动化控制技术融入一些比较大型的农机设备中，应用效果更加明显。例如：一些大型的收割机、插秧装置等，通过安装自动化控制系统，能够帮助工作人员系统化管理整个生产和加工流程，真正实现24小时监控，节省人工成本和物力成本的投入，还能让农副产品的质量有质的飞跃[4]。

现如今，自动化控制技术应用手段得到有效完善，机械自动化水平显著提升，通过引入智能化技术，结合具体生产情况，建立完善的自动化控制系统和平台，能够帮助工作人员及时获得农作物的全部信息。主要工作原理是，通过对农作物进行系统性的研究和分析，之后结合各种农作物的生长习惯，以及对生活环境的要求、具体种植特点等，掌握影响作物正常生长的因素，利用传感装置将各项信息进行整理和汇集。再用传感装置对所有信息数据进行系统化统计，将统计结果上传至计算机系统，经过自动控制系统仔细研究，制定完善的工作计划。通过以上阐述可以充分发现自动化控制技术的优势和特点，扩大农业机械的应用范围，实现自我调节和自我操纵，确保农机长期处于安全运行状态，避免出现各类故障[5]。

3.3 农机定位技术

应用农机定位技术，在农业机械进行自动作业时，能够方便农民实时监测其运行状态以及运行线路，显著提升机械的自动化驾驶水平。具体而言，通过有效引入定位技术，帮助农民在短时间内了解农机位置和农机速率测定等多个内容，不需要委派专业人员到现场查看，就能够实现远程调控，之后根据作业情况，灵活调整后期工作方案，自动完成整个农业生产。同时，作业过程中可以通过全球定位系统，帮助工作人员及时获得设备的基本情况，结合有关调查结果得出，国内在应用智能化农业机械时，大多通过北斗卫星导航系统，提高定位效果，为实际农业生产提供便利。

应用农机定位技术时，还可以借助机器视觉定位方法，在此种技术的支持下，能够短时间内完成对影像的整理和分析工作，掌握农业机械实时位置，并且机械还能主动测量与农作物之间的距离，实现科学生产。此外，还可以通过惯性导航定位的方法，通过发挥惯性测量单元的作用，快速掌握机械的惯性和旋转等各项信息，帮助机器快速计算出后期工作位置。若想提升智能化技术应用效果，需要结合具体情况，重视前期准备工作，采用合理的技术和系统，达到精准定位的目的[6]。

3.4 电子智能技术

近年来，国家加大各地区环境治理力度，倡导低碳环保理念和可持续发展战略，促使各种电子智能得到有效推广和应用，为现代农业生产提供很多帮助，促进农业飞速发展，有效弥补传统农业生产存在的弊端，展开准确施工，深受种植户的喜爱。譬如，应用电子智能技术，再根据农机作业特点，制造出一种多功能农业机械，可以独立完成耕种、采摘等环节，最大限度上减少资金的投入。不仅如此，为了显著提高生产效率，种植户可以投入适当的资金，搭建太阳能发电装置，保证温室大棚具有充足的电力能源，减少电能的消耗。种植户可以根据电子系统实时了解温室大棚内部的温度，之后进行合理调整[7]。此外，也可以将互联网技术融入到农业机械。具体而言，通过合理应用农业信息感知设备，借助互联网技术的优势，对农作物的特点、生长环境、作业工具等进行虚拟验收，提高信息交流效果，以此实现智能化管理农业对象以及整个生产流程。现阶段，此种技术多被应用于育种、监测农业环境等工作，具有良好的发展空间，农户利用手机软件即可远程观看农作物，将农业生产与监测有机融合，灵活控制整个作业过程。

3.5 跟踪控制技术

农业生产受到社会广泛关注，其不仅关系到农民经济收入，还影响国家未来发展，故需要加强对农业机械的研究力度，重视智能化技术的应用，促使机械设备具有自动作业、实时监测等功能。基于此，采用农业机械展开生产活动时，需要注重路径规划工作，为机械设备顺利开展工作提供充足保障。根据有关研究，在很多农业生产活动中，农民为了提高作业效率，会利用一些辅助机械设备在规定作业线路内进行作业。在这一背景下，将农业生产路径控制作为首要工作任务，其直接决定机械运转效率。当处于农业作业前期准备阶段时，农户都会提前应用现有资源，根据以往生产经验，结合作业地点实际情况，系统化开展路径规划工作，从各个方面保证机械运行效果[8]。目前，很多地区农业部门能够利用一些先进设备，解决线路规划问题，制定最优的作业方案，但仍然存在一些问题，且无法从根本上解决。而将智能跟踪控制技术融入农业机械中，不需要操作人员实时进行监督，可系统化记录整个作业轨迹和流程，故此技术具有独特优势。

具体作业过程中，机械会根据预期设计方案，严格按照路线进行作业，一旦出现偏差或与轨迹不符合的现象，机械会第一时间发现并及时调整。而若想达到这一目的，在应用跟踪控制技术时，需要重视以下两个方面，不断加大研究力度，具体为：1）需要重视模型控制技术的应用，研究得出，在加快农业作业效率的基础上，保障农作物的质量。还应要求技术人员能够不断充实自身知识储备，掌握机械运动类型以及动力学等知识，以便于顺利完成控制器的设计和优化等工作，体现知识点的应用价值。为了保证生产工作按时开展，应结合实际做好模型应用和建模等工作，通过灵活运用运动学的知识，参考惯性等科学合理的设计模型，让农民可以灵活控机械的运行状态。在这一过程中还要注重数学模型辅助工作，要求各个工作人员能够正视模型中存在的问题，达到预期应用效果，提高农业机械的智能化水平。2）融入数据控制技术。目前社会已经进入数据化时代，各种先进技术，例如，大数据技术、信息技术、互联网技术等被应用到各个行业中，其中人工智能网络系统被引入农业机械中，显著提升了农机自动化操作水平[9]。

4 农业机械中智能化技术的应用前景

在未来发展过程中，若想让农业机械具有更高的智能化水平，紧跟时代的发展，需要国家提供相应的政策，并要确保当地具有较多的经济支持，可以引进一些先进现代化技术，促使农业机械具有更多的功能，为促进农业发展作出巨大贡献。具体而言，在对农业机械进行创新和改革的过程中，需要大量的经济支持、技术支持、政策支持，这是全面实现智能化的基础。

自古以来，我国就是人口大国、农业大国，对农作物的需求量逐年提升，并且随着市场经济的飞速发展，人们生活水平显著提升，人们对食品质量的要求不断提高。但由于传统种植方法存在很多弊端，无法满足人们的要求，而通过引进智能化技术，不仅可以有效减轻农户作业压力，还能实现科学种植，提高农业生产种植水平。在这一过程中还应注重生态环保理念，选择科学合理的智能化技术，构建完善的现代化农业体系。站在全局角度考虑，目前农业机械正朝着全方位智能化方向发展，在不久的将来，随着时代的进步，农业机械不仅仅可以融入智能化技术，还可以将大数据、互联网等技术融入，真正进入智慧农业时代，改善农业生产流程[10]。

5 总结

综上所述，农业机械不仅仅与农民经济收入息息相关，还关系到国家未来发展，需要政府提高重视程度，对农业机械进行合理改造和创新，不断优化机械作业原理，提高整个设备的运行质量，促进农业经济飞速发展。而这一过程中，需要重视智能化技术的应用，引进跟踪控制技术、电子智能技术、农机定位技术、自动化控制技术等，促使农业机械具有较高的自动化运行水平，助推农业生产智能化。