農業機械化現狀篇1
摘要：農業生產現代化的深入推行促使農業機械不斷向著自動化的方向發展，且相應成果得到了較好的應用。基於此，本文主要以自動升降采果機、旋耕機、割草機、電動修枝剪為切入點，分析了農業機械自動化的具體運用，同時展望了農業機械自動化技術的發展方向。
關鍵詞：現代農業；農業機械；自動化；數字化
現階段，我國科學技術迅速發展，推動著農業機械自動化整體水平的大幅提升。在當前的農業生產工作中，農業機械設備得到了深入應用，促使農業生產效率增高。總體來說，農業機械自動化發展依舊存在一定問題，但是換個角度來看，農業機械自動化有著極好的發展前景與發展潛能，有著極高的探究價值。
1農業機械自動化的具體運用分析
1.1自動升降采果機
在農業生產中，自動升降采果機是農業機械自動化的重要成果，在當前得到了較為深入的應用，大幅降低了農業生產的工作量。對於自動升降采果機來說，其主要由支撐底座（第一固定基座、第一油缸、支撐杆、承壓板）、支撐機構（4個）、履帶底盤（2個，履帶、底座、驅動輪、支重輪、引導輪、托鏈輪）構成。其中，履帶底盤位於支撐底座的下方；支撐機構兩兩一組，分別固定在支撐底座的側壁位置。在支撐底座中，設置了緊張緩衝裝置，第一固定基座與支撐底板連接；支撐杆一端連接承壓板、一端連接第一固定基座；第一油缸一端連接支撐杆、一端連接第一固定支座，且設置於支撐杆的上方位置。通過這樣的設置，能夠保證采果工的穩定性與安全性，避免不必要的損失。
1.2旋耕機
在播種前，需要種植戶落實整地、深耕等操作，該環節的工文/吳曉璇（山西省農科院果樹研究所030800）作量較大，且有相對緊張的時間限制。為了環節農業生產實際壓力，旋耕機作為自動化農業機械的一種，發揮出了重要的作用。旋耕機是與拖拉機配套完成耕、耙作業的耕耘機械。因其具有碎土能力強、耕後地表平坦等特點，而得到了廣泛的應用；同時能夠切碎埋在地表以下的根茬，便於播種機作業，為後期播種提供良好種床。通常情況下，旋耕機在旱地的耕深達到12-16厘米；在水地的耕深達到14-18厘米。在實際的使用中，旋耕機更加適用於水稻田、蔬菜地的整地環節中，在果園中耕中也能發揮較好作用。另外，在開墾灌木地、沼澤地和草荒地時，重型橫軸式旋耕機發揮著重要作用，其耕深可以達到20-25厘米。
1.3割草機
在農業生產中，為了保證作物的生長狀態良好，需要進行除草工作，而應用割草機能夠提高了農業生產效率。現階段，我國農林牧業機械化迅猛發展，新型割草機的研究正在向著高速、穩定、節能的方向發展。相比於其他形式的割草機來說，側掛式割草機在我國更加常用，這主要是由於側掛式割草機的結構更加簡單，因此在使用中不容易發生問題。除了除草之外，割草機在甘蔗收割、蘆葦整理、玉米收割、大麥收割、水稻收割等農業生產活動中也發揮著重要的作用。一般情況下，割草機均會配置不同刀片，以此應對不同的使用場景。例如，在進行低軟雜草的切割時，需使用2齒刀片；在進行高軟雜草切割時，需使用3齒刀片；在進行水稻、大麥等高軟作物的切割時，需使用4齒刀片（切口平整、振動小）；在進行較硬雜草或灌木（直徑為1.5-2厘米）的切割時，需使用40齒刀片。
1.4電動修枝剪
電動修枝剪主要以電動機為電力，依託減速齒輪與凸輪來帶動刀片進行樹枝或是灌木叢的修剪工作，其也是機械自動化技術在農業生產中的主要成果，在當前的果樹種植中得到廣泛應用。在電動修枝剪的支持下，直徑在3厘米以下樹枝可以迅速截斷，種植人員不需要發力，只需按動開關即可。整個剪枝過程在0.4秒內結束，且撕裂率低於10%，有著更好的作業效果與使用安全性。
2農業機械自動化技術的發展展望
2.1結合計算機技術共同發展
當前，計算機技術迅速發展且得到普及性應用，而農業機械自動化技術與計算機技術的協同發展也成為農業機械自動化的主流趨勢。依託計算機技術，可以完成農產品質量、生產信息、生產情況等信息的檢測[1]；結合資料庫技術、遙感技術以及全球定位系統，能夠完成農業生產資料、農業技術、農產品的大範圍推廣宣傳，促使「精準農業」成為現實。例如，使用計算機視覺技術進行蘑菇的定位，以此確定蘑菇是否成熟、完成蘑菇生長情況的觀察記錄，降低了相關種植戶的工作量。
2.2逐步實現自動化、數字化
為了進一步提升農業機械的工作效率，在相應設備中融入自動控制系統、自動分析、數字化技術是必然選擇，也是農業機械自動化的主要發展趨勢。特別是在數字化技術的支持下，農業機械的自動化程度大幅提升，同時也降低了農業生產成本[1]。例如，在茶葉製作中，依託數字化、自動化技術，能夠選擇合適功率，結合茶葉種類、數量等確定加工力度、揉捏程度，推動現代農業經濟的更好發展。
3結論
綜上所述，農業機械自動化有著極好的發展前景與發展潛能，有著極高的探究價值，也在當前的農業生產中得到了深入應用。其中，最具代表性的自動化農業機械為自動升降采果機、旋耕機、割草機、電動修枝剪，通過這些農業機械的使用，提升了農業生產的效率與效果，降低了種植人員的實際工作量。在未來，農業機械自動化技術將與計算機技術進一步結合，並逐步實現數字化，為農業生產現代化提供更好支持。
作者:吳曉璇 單位:山西省農科院果樹研究所
農業機械化現狀篇2
近年來，農業生產過程中應用了大量先進的大型農機設備，大大提高了農業生產效率。但是從總體的農業機械化發展情況來看，全國農業機械自動化發展水平仍然較為落後，已經成為制約農業現代化發展的主要因素。全國農業機械自動化發展水平相對較為緩慢，生產技能相對較為落後，現有的農業機械設備不利於精準農業發展，制約了現代農業的發展進程。在農業產業結構不斷調整、不斷改革的大背景下，需要結合農業發展現狀不斷加強農業機械自動化研究，加強先進技術的應用發展，保證農業機械設備更好地適應未來農業發展要求，切實促進農業可持續發展，最終實現精準農業、現代農業。要提高重視程度，認清現階段農業機械自動化發展存在的問題，結合未來農業機械自動化發展趨勢，構建完善的發展措施，不斷加強先進農機設備的研發，加大先進技術的推廣應用。保證生產出來的農業設備能夠更好地適應未來農業發展要求，實現農業可持續發展，增加農業產量和效益。
一、農業機械自動化發展現狀
1、農業機械自動化生產技術水平相對較弱
隨著農業現代化的發展，農業機械化生產水平得到不同程度的提高，與傳統的人工勞作相比，大型農機設備的推廣應用降低了農業生產強度，提高了農業生產效率。與西方已開發國家相比，中國農業機械自動化發展水平依然較為緩慢、滯後，相關生產技術和工藝還不成熟，大多數是模仿西方已開發國家對相應的機械設備進行改進[1]，導致生產出來的農機設備不能很好適應全國現有的農業生產條件，性能相對較差，操作較為繁雜。此外，農機操作人員技術水平較低，在農機設備使用之前不能充分了解農業機械設備的具體構造，在農機設備使用中會經常出現故障，影響農機設備的正常使用，有時還會造成嚴重的事故，增加了機械設備的運行成本，不利於農業機械自動化。
2、高新技術發展較為緩慢
隨著農業現代化發展進程不斷加快，精準農業得到不同程度的發展，在農業機械化生產中，科研部門已經將先進的農業技術應用到農機設備的設計和生產中。GPS定位技術和GIS平台的成熟應用，極大地提高了農業的智能化水平，生產出新型智能化程度較高的農機設備，有效促進了農業機械自動化發展。在先進農機設備的支持下，農業生產逐漸向著高精尖方向發展。但從總體發展情況來看，高精尖農業發展相對較為遲緩。要想更好更快發展，實現農業現代化，就需要不斷加強科學技術的推廣應用力度，加快科技創新，這是實現農業現代化的主要支撐。
3、區域間差異顯著，影響農業機械自動化的發展
中國國土面積廣袤，不同地區氣候環境和地形存在很大差異，這就使得不同地區的農業機械化發展水平存在不同。通常經濟水平較為發達的沿海地區，能夠應用先進的農機設備，農機自動化程度較高。而經濟較為落後的中西部或者偏遠山區，不管是農民的種植理念，還是機械設備的自動化程度，都遠遠不能夠滿足現代農業的發展需求。農民群眾在農業生產過程中習慣人工勞作模式，阻礙了先進大型農機設備的進一步應用[2]。此外，很多偏遠地區的農業生產主要以中小規模為主，經營較為分散，大型農機設備的適用能力較差，覆蓋面積有限。目前全國不能針對不同的地域環境設計出適用的機械設備，這在很大程度上影響了農業機械自動化生產技術的發展。
二、農業機械自動化發展措施
1、發揮政府部門的支持和引導職能
為了保證農業現代化發展進程，需要地方政府部門高度重視農業機械自動化發展，發揮政府部門的支持和引導職能，引導農業農村部門樹立科技創新意識，結合地區農業生產實際，因地制宜制定優質惠農政策。政府部門還應該進一步加強與農業科技院校、科研單位、農業生產企業的有效聯合，出台相應的扶持政策，鼓勵技術創新、科技創新，實現農業機械生產的全面發展，為高精尖農業現代化發展奠定堅實基礎，推動農機自動化發展和農業現代化發展。
2、加強先進機械設備的研發推廣
國家和地方農業科研院校和科研單位在充分響應國家經濟發展戰略的基礎上，應該結合地區的農業生產條件，研發出適合本地區農業生產的高精尖智能農機自動化設備，確保農業生產的安全高效、無污染。同時還應該將先進的科研成果及時轉化成實實在在的生產力，不斷在基層地區推廣應用，轉變傳統生產模式，加速先進農機設備的推廣。
3、注重提升自主創新能力
加強農機自主化創新，能夠大大提升農業自動化發展水平，為農業現代化發展提供強有力的設備支撐。農業科研院校、科研單位和相關農機生產企業，應該不斷加強技術學習，加強技術攻關，借鑑西方已開發國家農機自動化生產經驗和技術，結合本地區農業生產實際，不斷加強技術的更新換代，自主研發適合本地區農業生產的農業機械自動化操作體系，加快農業機械自動化發展進程，加速高精尖農機設備的推廣應用，從而提升農業生產實力和生產效率。
三、農業機械自動化發展趨勢
1、計算機技術的充分應用
在今後的農業機械自動化發展過程中，隨著以網際網路計算機為代表的信息技術深入應用，勢必會對農業機械自動化發展產生全新的挑戰。在今後自動化農機設備研發製造過程中，計算機技術、網際網路技術、大數據技術將會被充分應用[3]，實現農業生產的智能化監控、智能化檢查，將極大提高農業生產效率。
2、農業機械自動化軟體程序的應用
農業機械不僅包括農業種植和農業管理兩個方面，也包括農產品質量檢測和包裝運輸等方面的農業機械設備。要不斷編輯各種應用軟體程序，加強智能化自動化檢測，進一步提高農產品質量檢測效率。例如通過配置攝像機或者X射線，應用檢測軟體對農產品的病蟲害情況進行有效檢測，確保農產品質量達標之後再裝車運輸。而在裝車運輸過程中，利用相應的程序計算出體積和重量，以節省勞動力資源的投入，確保空間利用效率。隨著農業人才培養不斷加強，農業機械自動化將快速發展，為實現農業現代化提供助力。
四、結語
綜上所述，儘管全國農業機械化得到不同程度發展，但從總體的發展情況來看，依然處於初級發展階段，相比於西方已開發國家，中國農業機械自動化發展還存在很多不足之處。為了實現農業可持續發展、降低農業生產強度、提高農業生產效率，政府部門要不斷加大扶持力度，支持科研部門加強技術攻關，將未來農業發展和農業機械化需求有效結合，加快先進農業生產技術和農機設備的研發推廣和應用，實現農機技術的創新發展，最終實現農業現代化。
作者:郭向陽 單位:陝西省榆林市米脂縣農機管理推廣站
農業機械化現狀篇3
計算機、人工智慧、雲計算以及大數據等現代化技術的出現，加快了我國傳統農業向新型農業轉型升級的步伐，農業與計算機科學的有機結合，達到了一加一大於二的效果，農業生產正在朝著自動化、信息化以及智能化的方向發展。實踐證明，計算機智能化技術與農業生產的結合，不僅提高了作業生產效率，而且降低了不必要的人力浪費，推動了規模化作業的發展[1]。
1技術應用
農業機械的智能化應用，其作用主要體現在作業功能更加全面，比人為操作更加可靠和安全。其全面性主要體現在，它不僅僅能用於最主要的生產活動，還可以智能監控當前作業生產環境，記錄數據並監控生產過程是否存在缺陷，而且可以進行聯網故障診斷，反應速度大大提高。專業人士可以通過機器傳回的數據，進行一系列判斷，如根據環境參數的變化調整生產決策，根據市場需求的實時變化，確定如何從生產方面做出應對，為決策者提供重要參考，使決策更加科學，更有針對性[2]。
1.1自動監控及控制
農業機械的自動化，通過機械與計算機技術的智能結合，實現了能源動力代替傳統人力的跨越，如今該項技術已經日漸成熟，得到了廣泛應用，發展勢頭迅猛。例如，農業機械設備上安裝的智能控制設備、電子監控設備，設備駕駛艙中設置實時情況顯示屏。具體操作流程是技術人員根據機器記錄的產量情況和環境參數，經過具體計算，預測下一季度的產量，並通過對市場進行分析，確定產量是否合理，從而調整生產強度。目前，該技術主要應用於配備傳感器的收割機等機械。現代農業的生產規模使得人工收割的技術早已不適用於當下的生產環境。現代智能穀物收割機一般具有割取高度自動變化，脫粒喂入量自動控制，收割自動仿形以及穀物損失率自動檢測等功能，並能夠做到自我故障檢測，綜合智能計算產量、產率、收割面積等。其精確度能達到精細農作的要求，如圖1所示。有的農機具還配有更先進的傳感器，設置有衛星定位系統接收機，通過數據快速傳輸，技術員能快速收到反饋的數據報告、分布圖等。
1.2新能源技術使用
我國人口眾多，是能源消耗大國，因此新能源技術也需不斷推陳出新。農業機械與新能源智能化的結合，就是在進行農業機械具體操作時，應用新能源代替傳統模式提供動力，其工作環境暴露在陽光下的性質，為新能源的轉型提供了一定的先天性優勢，太陽能、風能、水能等是被利用到的幾種主流能源[3]。在智能化農業機械的設計上，要擺脫傳統的思維，不能僅僅限制於作業一個目標。新型的機械設計包括了害蟲消殺、農田灌溉、播種種植、收割以及牲口養殖等多個方面。例如，在新能源技術以及智能化計算機的控制下，設計智能光電溫室大棚，許多擁有先進技術的國家，已經做到利用該技術控制農作物的生產環境，如溫度、光照強度等；利用太陽能智能採集以及計算機技術，生產誘蟲燈，從而減少農藥使用量，有效防止害蟲危害；利用水能設計智能灌溉系統，結合風力發電，進行精細灌溉，智能嚴格地控制不同農作物的灌溉量。在進行大面積的農田種植時，進行農作物的養護是十分複雜的操作，使用智能化的大型灌溉設備比漫灌節約更多的水資源。系統會根據具體情況和數據智能調整灌溉機器的作業進行速度、噴水量、壓力等運行參數。在使用智能化機械之後，根據環境改變進行參數改變，不需要人工控制就能實現。更先進的機械能夠根據土壤性質和生長期等數據的不同更改程序，該技術已經在國外一些發達地區得到應用。農藥噴洒系統、施肥機也是一樣的運作原理。
1.3機器視覺與自動駕駛
施肥機、收割機等智能機械都離不開自動駕駛的設置，因此，更精準的自動駕駛技術也成了近年來的研究熱點。精準的自動駕駛過程離不開定位技術、智能路徑規劃以及跟蹤控制[4]。定位技術目前已經較為完善，可以通過智能連接與所應用的領域直接結合。自動駕駛的重要前提就是準確得到所處位置的反饋，這對後續的規劃控制都有著巨大的影響。全球導航衛星系統（GNSS）可以精準反饋農機所處位置的具體坐標、行駛速度以及時間，是目前在農機作業領域中應用最普遍的方法。該方式雖然能夠獲得機械的絕對位置信息，但是也可能會由於環境的影響導致出錯。因此，該運行機制不僅要依靠導航系統，還應該與機器視覺以及IMU等其他導航方式進行結合，形成多種傳感器的協同合作，有效提升決策準確性以及行走路徑可靠度。機械自查錯系統可以幫助導航系統進行糾錯，提高精度。基於自動駕駛的拖拉機操作過程如圖2所示，便於讀者更直觀地理解操作過程。此外，與智能駕駛相結合的還有環境感知技術，它是智能駕駛所需要的核心技術之一，其作用在於可以模擬駕駛員的存在，感知路況和周遭環境，不僅僅是對路徑的選擇，還包括周圍的車輛信息，用於決策和組合。另外，在駕駛過程中，有可能會遇到樹木、電線等類似的障礙物，機器視覺和環境感知技術都可以用於及時檢測並規避障礙物，及時防止危險的發生。該技術雖然逐漸成熟，但是還有許多精確度上的問題還未解決，我國的農業專家們正努力地進行研究和創新。國外已經有學者在該方面展開研究，對視覺上獲得的數據與決策之間的關係進行了研究，主要應用的有Hough變換法、最小二乘法等。該過程中應用的相關設備有雷達、智能相機、超聲等。
1.4CAD的應用
CAD技術便於三維智能設計及編輯。該技術在農業機械使用上的作用是，通過軟體相關的變換，改變機器參數，對機器的裝備進行優化，明確裝備過程順序以及具體裝備位置。對機器的結構可進行預先設計，達到改善外觀的目的，提高機器性能。傳統的農機設計沒有結合智能數字設計，也沒與計算機技術相結合，設計生產是一體的，難以改變。農機設計與計算機相結合之後，設計容易修改，更加便於設計師向顧客傳達設計理念，提高生產機器的質量。具體到例如設計農機底盤，可以利用CAD軟體的相關技術，進行實時的基礎功能設計和變形，根據客戶的要求，進行圖紙修改，根據零件所處的位置，出具絕對坐標和位置信息，使裝配更加準確。通過該方法進行調整過的農業機械，更加符合客戶的實際使用需求，更加穩定，便於操作。
1.5農業機器人興起
歐美等已開發國家為農業機械配備傳感器、熱成像儀等先進裝備製造農業機器人，代替人類進行農田實地觀察和數據記錄，並將數據上傳到網際網路，專業技術人員通過建模，計算產量等數據並進行生產計劃的調整。目前應用的該類型機器人，具備信息通信、圖像識別、智能分析建模、自動控制自動查錯等功能，先進的還帶有除草施肥等多種功能。機器人的興起，使得智能化技術能更好地服務於農業生產，大大提高了生產效率[5]。
2未來展望
現代農業的發展離不開智能化技術。作為農業大國，農業科技是我國農業發展的首要推動力。國家和政府應當積極投入，強化對農民的現代化教育，加強對智能化農業的宣傳，使得農業智能化技術能夠普及，為農業智能化技術的應用、實驗、發展營造一個良好的環境，同時加大對農業相關技術人員的培養力度。將現代科技和先進的知識融入農業發展，是廣大農業科學家擔承的重大責任。
3結語
綜上所述，中國的農業發展整體呈積極上升的趨勢，相關技術已經大規模投入到農業生產中。智能化與農業機械的結合目前在歐美等已開發國家發展迅速，國內應用實踐起步相對較晚，隨著人工智慧、物聯網等技術不斷湧現，我國的農業發展會步入一個全新的階段。
參考文獻：
[1]沙寶玉.農業機械化智能技術的應用分析[J].農民致富之友，2019(29)：1.
[2]李永志，李巨.現代農業機械中計算機智能化技術的運用分析[J].農業技術與裝備，2021(3)：99-100.
[3]王曉健.現代農業機械中計算機智能化技術的運用分析[J].農村科學實驗，2021(19)：69-70.
[4]倫冠德.農業機械新技術的應用與發展[J].農機化研究，2007(5)：247-249.
[5]薛先斌，高剛毅.現代農業機械中計算機智能化技術的應用與研究[J].南方農機，2020，51(3)：56-57.
作者:歐陽俊 單位:長江大學文理學院
摘要：農業生產現代化的深入推行促使農業機械不斷向著自動化的方向發展，且相應成果得到了較好的應用。基於此，本文主要以自動升降采果機、旋耕機、割草機、電動修枝剪為切入點，分析了農業機械自動化的具體運用，同時展望了農業機械自動化技術的發展方向。
關鍵詞：現代農業；農業機械；自動化；數字化
現階段，我國科學技術迅速發展，推動著農業機械自動化整體水平的大幅提升。在當前的農業生產工作中，農業機械設備得到了深入應用，促使農業生產效率增高。總體來說，農業機械自動化發展依舊存在一定問題，但是換個角度來看，農業機械自動化有著極好的發展前景與發展潛能，有著極高的探究價值。
1農業機械自動化的具體運用分析
1.1自動升降采果機
在農業生產中，自動升降采果機是農業機械自動化的重要成果，在當前得到了較為深入的應用，大幅降低了農業生產的工作量。對於自動升降采果機來說，其主要由支撐底座（第一固定基座、第一油缸、支撐杆、承壓板）、支撐機構（4個）、履帶底盤（2個，履帶、底座、驅動輪、支重輪、引導輪、托鏈輪）構成。其中，履帶底盤位於支撐底座的下方；支撐機構兩兩一組，分別固定在支撐底座的側壁位置。在支撐底座中，設置了緊張緩衝裝置，第一固定基座與支撐底板連接；支撐杆一端連接承壓板、一端連接第一固定基座；第一油缸一端連接支撐杆、一端連接第一固定支座，且設置於支撐杆的上方位置。通過這樣的設置，能夠保證采果工的穩定性與安全性，避免不必要的損失。
1.2旋耕機
在播種前，需要種植戶落實整地、深耕等操作，該環節的工文/吳曉璇（山西省農科院果樹研究所030800）作量較大，且有相對緊張的時間限制。為了環節農業生產實際壓力，旋耕機作為自動化農業機械的一種，發揮出了重要的作用。旋耕機是與拖拉機配套完成耕、耙作業的耕耘機械。因其具有碎土能力強、耕後地表平坦等特點，而得到了廣泛的應用；同時能夠切碎埋在地表以下的根茬，便於播種機作業，為後期播種提供良好種床。通常情況下，旋耕機在旱地的耕深達到12-16厘米；在水地的耕深達到14-18厘米。在實際的使用中，旋耕機更加適用於水稻田、蔬菜地的整地環節中，在果園中耕中也能發揮較好作用。另外，在開墾灌木地、沼澤地和草荒地時，重型橫軸式旋耕機發揮著重要作用，其耕深可以達到20-25厘米。
1.3割草機
在農業生產中，為了保證作物的生長狀態良好，需要進行除草工作，而應用割草機能夠提高了農業生產效率。現階段，我國農林牧業機械化迅猛發展，新型割草機的研究正在向著高速、穩定、節能的方向發展。相比於其他形式的割草機來說，側掛式割草機在我國更加常用，這主要是由於側掛式割草機的結構更加簡單，因此在使用中不容易發生問題。除了除草之外，割草機在甘蔗收割、蘆葦整理、玉米收割、大麥收割、水稻收割等農業生產活動中也發揮著重要的作用。一般情況下，割草機均會配置不同刀片，以此應對不同的使用場景。例如，在進行低軟雜草的切割時，需使用2齒刀片；在進行高軟雜草切割時，需使用3齒刀片；在進行水稻、大麥等高軟作物的切割時，需使用4齒刀片（切口平整、振動小）；在進行較硬雜草或灌木（直徑為1.5-2厘米）的切割時，需使用40齒刀片。
1.4電動修枝剪
電動修枝剪主要以電動機為電力，依託減速齒輪與凸輪來帶動刀片進行樹枝或是灌木叢的修剪工作，其也是機械自動化技術在農業生產中的主要成果，在當前的果樹種植中得到廣泛應用。在電動修枝剪的支持下，直徑在3厘米以下樹枝可以迅速截斷，種植人員不需要發力，只需按動開關即可。整個剪枝過程在0.4秒內結束，且撕裂率低於10%，有著更好的作業效果與使用安全性。
2農業機械自動化技術的發展展望
2.1結合計算機技術共同發展
當前，計算機技術迅速發展且得到普及性應用，而農業機械自動化技術與計算機技術的協同發展也成為農業機械自動化的主流趨勢。依託計算機技術，可以完成農產品質量、生產信息、生產情況等信息的檢測[1]；結合資料庫技術、遙感技術以及全球定位系統，能夠完成農業生產資料、農業技術、農產品的大範圍推廣宣傳，促使「精準農業」成為現實。例如，使用計算機視覺技術進行蘑菇的定位，以此確定蘑菇是否成熟、完成蘑菇生長情況的觀察記錄，降低了相關種植戶的工作量。
2.2逐步實現自動化、數字化
為了進一步提升農業機械的工作效率，在相應設備中融入自動控制系統、自動分析、數字化技術是必然選擇，也是農業機械自動化的主要發展趨勢。特別是在數字化技術的支持下，農業機械的自動化程度大幅提升，同時也降低了農業生產成本[1]。例如，在茶葉製作中，依託數字化、自動化技術，能夠選擇合適功率，結合茶葉種類、數量等確定加工力度、揉捏程度，推動現代農業經濟的更好發展。
3結論
綜上所述，農業機械自動化有著極好的發展前景與發展潛能，有著極高的探究價值，也在當前的農業生產中得到了深入應用。其中，最具代表性的自動化農業機械為自動升降采果機、旋耕機、割草機、電動修枝剪，通過這些農業機械的使用，提升了農業生產的效率與效果，降低了種植人員的實際工作量。在未來，農業機械自動化技術將與計算機技術進一步結合，並逐步實現數字化，為農業生產現代化提供更好支持。
作者:吳曉璇 單位:山西省農科院果樹研究所
農業機械化現狀篇2
近年來，農業生產過程中應用了大量先進的大型農機設備，大大提高了農業生產效率。但是從總體的農業機械化發展情況來看，全國農業機械自動化發展水平仍然較為落後，已經成為制約農業現代化發展的主要因素。全國農業機械自動化發展水平相對較為緩慢，生產技能相對較為落後，現有的農業機械設備不利於精準農業發展，制約了現代農業的發展進程。在農業產業結構不斷調整、不斷改革的大背景下，需要結合農業發展現狀不斷加強農業機械自動化研究，加強先進技術的應用發展，保證農業機械設備更好地適應未來農業發展要求，切實促進農業可持續發展，最終實現精準農業、現代農業。要提高重視程度，認清現階段農業機械自動化發展存在的問題，結合未來農業機械自動化發展趨勢，構建完善的發展措施，不斷加強先進農機設備的研發，加大先進技術的推廣應用。保證生產出來的農業設備能夠更好地適應未來農業發展要求，實現農業可持續發展，增加農業產量和效益。
一、農業機械自動化發展現狀
1、農業機械自動化生產技術水平相對較弱
隨著農業現代化的發展，農業機械化生產水平得到不同程度的提高，與傳統的人工勞作相比，大型農機設備的推廣應用降低了農業生產強度，提高了農業生產效率。與西方已開發國家相比，中國農業機械自動化發展水平依然較為緩慢、滯後，相關生產技術和工藝還不成熟，大多數是模仿西方已開發國家對相應的機械設備進行改進[1]，導致生產出來的農機設備不能很好適應全國現有的農業生產條件，性能相對較差，操作較為繁雜。此外，農機操作人員技術水平較低，在農機設備使用之前不能充分了解農業機械設備的具體構造，在農機設備使用中會經常出現故障，影響農機設備的正常使用，有時還會造成嚴重的事故，增加了機械設備的運行成本，不利於農業機械自動化。
2、高新技術發展較為緩慢
隨著農業現代化發展進程不斷加快，精準農業得到不同程度的發展，在農業機械化生產中，科研部門已經將先進的農業技術應用到農機設備的設計和生產中。GPS定位技術和GIS平台的成熟應用，極大地提高了農業的智能化水平，生產出新型智能化程度較高的農機設備，有效促進了農業機械自動化發展。在先進農機設備的支持下，農業生產逐漸向著高精尖方向發展。但從總體發展情況來看，高精尖農業發展相對較為遲緩。要想更好更快發展，實現農業現代化，就需要不斷加強科學技術的推廣應用力度，加快科技創新，這是實現農業現代化的主要支撐。
3、區域間差異顯著，影響農業機械自動化的發展
中國國土面積廣袤，不同地區氣候環境和地形存在很大差異，這就使得不同地區的農業機械化發展水平存在不同。通常經濟水平較為發達的沿海地區，能夠應用先進的農機設備，農機自動化程度較高。而經濟較為落後的中西部或者偏遠山區，不管是農民的種植理念，還是機械設備的自動化程度，都遠遠不能夠滿足現代農業的發展需求。農民群眾在農業生產過程中習慣人工勞作模式，阻礙了先進大型農機設備的進一步應用[2]。此外，很多偏遠地區的農業生產主要以中小規模為主，經營較為分散，大型農機設備的適用能力較差，覆蓋面積有限。目前全國不能針對不同的地域環境設計出適用的機械設備，這在很大程度上影響了農業機械自動化生產技術的發展。
二、農業機械自動化發展措施
1、發揮政府部門的支持和引導職能
為了保證農業現代化發展進程，需要地方政府部門高度重視農業機械自動化發展，發揮政府部門的支持和引導職能，引導農業農村部門樹立科技創新意識，結合地區農業生產實際，因地制宜制定優質惠農政策。政府部門還應該進一步加強與農業科技院校、科研單位、農業生產企業的有效聯合，出台相應的扶持政策，鼓勵技術創新、科技創新，實現農業機械生產的全面發展，為高精尖農業現代化發展奠定堅實基礎，推動農機自動化發展和農業現代化發展。
2、加強先進機械設備的研發推廣
國家和地方農業科研院校和科研單位在充分響應國家經濟發展戰略的基礎上，應該結合地區的農業生產條件，研發出適合本地區農業生產的高精尖智能農機自動化設備，確保農業生產的安全高效、無污染。同時還應該將先進的科研成果及時轉化成實實在在的生產力，不斷在基層地區推廣應用，轉變傳統生產模式，加速先進農機設備的推廣。
3、注重提升自主創新能力
加強農機自主化創新，能夠大大提升農業自動化發展水平，為農業現代化發展提供強有力的設備支撐。農業科研院校、科研單位和相關農機生產企業，應該不斷加強技術學習，加強技術攻關，借鑑西方已開發國家農機自動化生產經驗和技術，結合本地區農業生產實際，不斷加強技術的更新換代，自主研發適合本地區農業生產的農業機械自動化操作體系，加快農業機械自動化發展進程，加速高精尖農機設備的推廣應用，從而提升農業生產實力和生產效率。
三、農業機械自動化發展趨勢
1、計算機技術的充分應用
在今後的農業機械自動化發展過程中，隨著以網際網路計算機為代表的信息技術深入應用，勢必會對農業機械自動化發展產生全新的挑戰。在今後自動化農機設備研發製造過程中，計算機技術、網際網路技術、大數據技術將會被充分應用[3]，實現農業生產的智能化監控、智能化檢查，將極大提高農業生產效率。
2、農業機械自動化軟體程序的應用
農業機械不僅包括農業種植和農業管理兩個方面，也包括農產品質量檢測和包裝運輸等方面的農業機械設備。要不斷編輯各種應用軟體程序，加強智能化自動化檢測，進一步提高農產品質量檢測效率。例如通過配置攝像機或者X射線，應用檢測軟體對農產品的病蟲害情況進行有效檢測，確保農產品質量達標之後再裝車運輸。而在裝車運輸過程中，利用相應的程序計算出體積和重量，以節省勞動力資源的投入，確保空間利用效率。隨著農業人才培養不斷加強，農業機械自動化將快速發展，為實現農業現代化提供助力。
四、結語
綜上所述，儘管全國農業機械化得到不同程度發展，但從總體的發展情況來看，依然處於初級發展階段，相比於西方已開發國家，中國農業機械自動化發展還存在很多不足之處。為了實現農業可持續發展、降低農業生產強度、提高農業生產效率，政府部門要不斷加大扶持力度，支持科研部門加強技術攻關，將未來農業發展和農業機械化需求有效結合，加快先進農業生產技術和農機設備的研發推廣和應用，實現農機技術的創新發展，最終實現農業現代化。
作者:郭向陽 單位:陝西省榆林市米脂縣農機管理推廣站
農業機械化現狀篇3
計算機、人工智慧、雲計算以及大數據等現代化技術的出現，加快了我國傳統農業向新型農業轉型升級的步伐，農業與計算機科學的有機結合，達到了一加一大於二的效果，農業生產正在朝著自動化、信息化以及智能化的方向發展。實踐證明，計算機智能化技術與農業生產的結合，不僅提高了作業生產效率，而且降低了不必要的人力浪費，推動了規模化作業的發展[1]。
1技術應用
農業機械的智能化應用，其作用主要體現在作業功能更加全面，比人為操作更加可靠和安全。其全面性主要體現在，它不僅僅能用於最主要的生產活動，還可以智能監控當前作業生產環境，記錄數據並監控生產過程是否存在缺陷，而且可以進行聯網故障診斷，反應速度大大提高。專業人士可以通過機器傳回的數據，進行一系列判斷，如根據環境參數的變化調整生產決策，根據市場需求的實時變化，確定如何從生產方面做出應對，為決策者提供重要參考，使決策更加科學，更有針對性[2]。
1.1自動監控及控制
農業機械的自動化，通過機械與計算機技術的智能結合，實現了能源動力代替傳統人力的跨越，如今該項技術已經日漸成熟，得到了廣泛應用，發展勢頭迅猛。例如，農業機械設備上安裝的智能控制設備、電子監控設備，設備駕駛艙中設置實時情況顯示屏。具體操作流程是技術人員根據機器記錄的產量情況和環境參數，經過具體計算，預測下一季度的產量，並通過對市場進行分析，確定產量是否合理，從而調整生產強度。目前，該技術主要應用於配備傳感器的收割機等機械。現代農業的生產規模使得人工收割的技術早已不適用於當下的生產環境。現代智能穀物收割機一般具有割取高度自動變化，脫粒喂入量自動控制，收割自動仿形以及穀物損失率自動檢測等功能，並能夠做到自我故障檢測，綜合智能計算產量、產率、收割面積等。其精確度能達到精細農作的要求，如圖1所示。有的農機具還配有更先進的傳感器，設置有衛星定位系統接收機，通過數據快速傳輸，技術員能快速收到反饋的數據報告、分布圖等。
1.2新能源技術使用
我國人口眾多，是能源消耗大國，因此新能源技術也需不斷推陳出新。農業機械與新能源智能化的結合，就是在進行農業機械具體操作時，應用新能源代替傳統模式提供動力，其工作環境暴露在陽光下的性質，為新能源的轉型提供了一定的先天性優勢，太陽能、風能、水能等是被利用到的幾種主流能源[3]。在智能化農業機械的設計上，要擺脫傳統的思維，不能僅僅限制於作業一個目標。新型的機械設計包括了害蟲消殺、農田灌溉、播種種植、收割以及牲口養殖等多個方面。例如，在新能源技術以及智能化計算機的控制下，設計智能光電溫室大棚，許多擁有先進技術的國家，已經做到利用該技術控制農作物的生產環境，如溫度、光照強度等；利用太陽能智能採集以及計算機技術，生產誘蟲燈，從而減少農藥使用量，有效防止害蟲危害；利用水能設計智能灌溉系統，結合風力發電，進行精細灌溉，智能嚴格地控制不同農作物的灌溉量。在進行大面積的農田種植時，進行農作物的養護是十分複雜的操作，使用智能化的大型灌溉設備比漫灌節約更多的水資源。系統會根據具體情況和數據智能調整灌溉機器的作業進行速度、噴水量、壓力等運行參數。在使用智能化機械之後，根據環境改變進行參數改變，不需要人工控制就能實現。更先進的機械能夠根據土壤性質和生長期等數據的不同更改程序，該技術已經在國外一些發達地區得到應用。農藥噴洒系統、施肥機也是一樣的運作原理。
1.3機器視覺與自動駕駛
施肥機、收割機等智能機械都離不開自動駕駛的設置，因此，更精準的自動駕駛技術也成了近年來的研究熱點。精準的自動駕駛過程離不開定位技術、智能路徑規劃以及跟蹤控制[4]。定位技術目前已經較為完善，可以通過智能連接與所應用的領域直接結合。自動駕駛的重要前提就是準確得到所處位置的反饋，這對後續的規劃控制都有著巨大的影響。全球導航衛星系統（GNSS）可以精準反饋農機所處位置的具體坐標、行駛速度以及時間，是目前在農機作業領域中應用最普遍的方法。該方式雖然能夠獲得機械的絕對位置信息，但是也可能會由於環境的影響導致出錯。因此，該運行機制不僅要依靠導航系統，還應該與機器視覺以及IMU等其他導航方式進行結合，形成多種傳感器的協同合作，有效提升決策準確性以及行走路徑可靠度。機械自查錯系統可以幫助導航系統進行糾錯，提高精度。基於自動駕駛的拖拉機操作過程如圖2所示，便於讀者更直觀地理解操作過程。此外，與智能駕駛相結合的還有環境感知技術，它是智能駕駛所需要的核心技術之一，其作用在於可以模擬駕駛員的存在，感知路況和周遭環境，不僅僅是對路徑的選擇，還包括周圍的車輛信息，用於決策和組合。另外，在駕駛過程中，有可能會遇到樹木、電線等類似的障礙物，機器視覺和環境感知技術都可以用於及時檢測並規避障礙物，及時防止危險的發生。該技術雖然逐漸成熟，但是還有許多精確度上的問題還未解決，我國的農業專家們正努力地進行研究和創新。國外已經有學者在該方面展開研究，對視覺上獲得的數據與決策之間的關係進行了研究，主要應用的有Hough變換法、最小二乘法等。該過程中應用的相關設備有雷達、智能相機、超聲等。
1.4CAD的應用
CAD技術便於三維智能設計及編輯。該技術在農業機械使用上的作用是，通過軟體相關的變換，改變機器參數，對機器的裝備進行優化，明確裝備過程順序以及具體裝備位置。對機器的結構可進行預先設計，達到改善外觀的目的，提高機器性能。傳統的農機設計沒有結合智能數字設計，也沒與計算機技術相結合，設計生產是一體的，難以改變。農機設計與計算機相結合之後，設計容易修改，更加便於設計師向顧客傳達設計理念，提高生產機器的質量。具體到例如設計農機底盤，可以利用CAD軟體的相關技術，進行實時的基礎功能設計和變形，根據客戶的要求，進行圖紙修改，根據零件所處的位置，出具絕對坐標和位置信息，使裝配更加準確。通過該方法進行調整過的農業機械，更加符合客戶的實際使用需求，更加穩定，便於操作。
1.5農業機器人興起
歐美等已開發國家為農業機械配備傳感器、熱成像儀等先進裝備製造農業機器人，代替人類進行農田實地觀察和數據記錄，並將數據上傳到網際網路，專業技術人員通過建模，計算產量等數據並進行生產計劃的調整。目前應用的該類型機器人，具備信息通信、圖像識別、智能分析建模、自動控制自動查錯等功能，先進的還帶有除草施肥等多種功能。機器人的興起，使得智能化技術能更好地服務於農業生產，大大提高了生產效率[5]。
2未來展望
現代農業的發展離不開智能化技術。作為農業大國，農業科技是我國農業發展的首要推動力。國家和政府應當積極投入，強化對農民的現代化教育，加強對智能化農業的宣傳，使得農業智能化技術能夠普及，為農業智能化技術的應用、實驗、發展營造一個良好的環境，同時加大對農業相關技術人員的培養力度。將現代科技和先進的知識融入農業發展，是廣大農業科學家擔承的重大責任。
3結語
綜上所述，中國的農業發展整體呈積極上升的趨勢，相關技術已經大規模投入到農業生產中。智能化與農業機械的結合目前在歐美等已開發國家發展迅速，國內應用實踐起步相對較晚，隨著人工智慧、物聯網等技術不斷湧現，我國的農業發展會步入一個全新的階段。
參考文獻：
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[2]李永志，李巨.現代農業機械中計算機智能化技術的運用分析[J].農業技術與裝備，2021(3)：99-100.
[3]王曉健.現代農業機械中計算機智能化技術的運用分析[J].農村科學實驗，2021(19)：69-70.
[4]倫冠德.農業機械新技術的應用與發展[J].農機化研究，2007(5)：247-249.
[5]薛先斌，高剛毅.現代農業機械中計算機智能化技術的應用與研究[J].南方農機，2020，51(3)：56-57.
作者:歐陽俊 單位:長江大學文理學院
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