农业机械新技术的应用与发展
2015-02-02齐忠军李晓明
齐忠军++李晓明
摘要:介绍计算机视觉技术、自动控制技术、信息网络技术、人工智能技术、机器人技术以及液压技术等新技术在农业机械中的应用情况,展望农业机械新技术的发展前景,为促使农业机械设备向智能化方向发展提供参考。
关键词:农业机械;新技术;应用;发展
中图分类号:S220.6 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)11-0067-02
当前,我国开始将高新技术运用到农业机械设备中,促使机械设备向着智能化的方向发展,农业生产效率得以提高。在农业机械生产中应用新技术,可以提高农业机械作业的效率,保证农业机械具有舒适性。因此,我国要加大研发、推广新技术的力度,并将新科学以及新技术运用到农业机械中,为实现精细农业提供技术支持。
1 农业机械新技术的应用
当前,高新技术的应用范围不断扩大,农业机械领域也开始运用高新技术。现介绍计算机视觉技术、自动控制技术、信息网络技术、人工智能技术、机器人技术以及液压技术在农业机械中的应用现状。
1.1 计算机视觉技术
在20世纪70年代末,一些国家开始将计算机视觉技术应用到农业机械上,主要利用计算机视觉技术对农产品品质、分级农产品等进行检查。计算机视觉是以图像处理为基础兴起的学科,主要对视觉信息处理的计算理论、表达与计算方法进行研究。近年来,随着图像处理、计算机硬件及软件、视觉模拟等技术的逐渐发展,计算机视觉技术的使用功能也得到了扩展。现阶段,计算机视觉技术不仅用于检查农产品品质以及分级产品,还用于收割、播种等方面。现阶段,计算机视觉技术在农业方面的应用研究时间不长,并且还处于起步阶段,仍然有许多技术性难题摆在专家面前,比如快速获取动态图形信息的方法、提取多频图形的特征等。随着科学技术的快速发展,计算机视觉技术必将影响传统农业的作业模式,为实现农业现代化提供技术支持。
1.2 自动控制技术
自动控制技术既可以降低操作者的劳动强度,还能够促使农业机械的可靠度得到提升,最终提高农业机械的生产效率。在农业机械中运用自动控制技术,可以帮助操作者掌握相关信息。与此同时,自动控制技术还可以自动控制车速,按照发动机转速感应的收割状态、速度来配备装置。另外,自动控制技术可实现半喂入与收割机的联合自动控制,如果喂入量比较小,可以借助应速结构来提高车速;如果喂入量比较大,可以借助应速结构来降低车速。自动控制技术可以调节喂入深度,如果农作物的茎秆比较短,不能夹住脱粒,机械就会自动调节作物的喂入深度,自动松开夹持结构,让茎秆滑落到脱粒室,尽可能的减少脱粒损失。
1.3 信息网络技术
信息网络技术在农业机械上的应用非常成功。信息网络技术与地理信息系统、自动化技术等技术结合起来,既可以对农业生产的农作物以及土壤进行全程监控,还可以对农作物的生产发育、病虫害等情况进行实时监测,然后依靠定位系统以及地理信息系统完成田间作业。
1.4 人工智能技术
近年来,全球的高端技术得到了快速发展,农业机械在耕作、施药、挖土以及采摘等方面实现了智能化。美国利用人工智能技术研发了激光拖拉机、内部导航装置等,可以对拖拉机的运行方向以及所处具体位置进行测定,并通过构建计算机数据库将相关数据记录下来,借助数据库了解排水沟具体位置、土地湿度等。在了解土地相关信息后,制定合理的土地种植方案,计算化肥量、农药量以及种子量。
1.5 机器人技术
在农业机械中应用机器人技术,并将其与信息网络、计算机视觉、自动化控制等技术融合起来。当前,已经研发出采摘机器人、嫁接机器人、除草机器人、施肥机器人、喷药机器人等。利用机器人进行施肥以及喷药,可以避免化肥、农药等化学用品伤害人体,达到改善环境的目的。目前,虽然我国在机器人技术方面落后于发达国家,但还是取得了一些成就。由于购置现代机械机器人的费用非常高,所以该技术还没有得到普及。
1.6 液压技术
液压技术主要依托微电子技术、工业传感技术等技术的理论及方法。在数据采集等方面运用液压技术的主要作用为:完成能量的转换以及匹配,促使机器系统效率得以提高;使系统的动力特性、系统柔性以及动态特性得到提高;使系统的可靠性以及安全性得以提高;使人与机的交互性能得到提高;符合环境保护的具体要求。
农业机械采用内燃机作为原动机,常导致工作负荷变化较为频繁。通常情况下,主要通过电液控制手段来完成负载与原动机之间的匹配,尽可能减少功率传输过程中的损失,不断提高系统的效率。
2 农业机械新技术的发展趋势
2.1 不断推广农业机械产品的高新技术
当前,在农业机械上开始运用机电智能化技术、计算机技术、自动化技术以及智能化技术等,使农业设备的科技含量不断提升,提高了农业机械的作业性能及生产效率。
2.2 提高农业资源的利用率
只有提高农业资源的开发利用率,才能保证农业的可持续发展,为保护生态环境奠定基础。比如回收利用农业生产的废弃物、充分利用农作物秸秆、普及无害化的处理设备等。采用无害化技术处理废水、牲畜粪便,可以达到保护环境的目的。在农业种植过程中使用有机肥,不断提高农业资源的利用率。另外,大力发展节能型动力机械、精量播种与施药机械、节水灌溉机械,避免资源浪费,提高农业资源的利用率。
2.3 重视农业机械产品的质量监督
不断提升农业的“三化”水平,从规范设计要求出发,不断提高产品的质量。同时,注重产品的整体造型以及外观质量,利用高质量的油漆,保证油漆的密度高、耐久性强。选用配套的发动机以及基础件,可以提高农业机械产品的质量。整机装配完成后进行空运转试验,保证产品的质量。在出厂前对整机进行严格检测,提高农业机械产品的可靠性。
2.4 政府要加大购机的补贴力度
首先,结合阳光工程大力推广农业机械新技术。在阳光培训中,要将特色机械技术作为培训的重要内容,并且在培训过程中充分利用多媒体形式。其次,国家要给予一定的购机补贴。国家要将拖拉机、插秧机以及秸秆还田机等机具作为农机购置补贴的重点,不断普及这些农业机械。
2.5 保障农业机械技术的安全生产投入
重视安全监理设施以及装备的建设工作,加大安全投入,及时满足安全监理工作的需要。另外,将农业机械的安全检验、考试耗费资金纳入各县市区财政预算。
3 结语
在科学技术快速发展的背景下,很多新技术被应用到农业机械中,既提高了农业生产水平,又提高了农业生产效率,最终促使农业可持续发展。在以后的发展过程中,农业机械必将向智能化、自动化的方向发展,因此要不断提高操作者的专业水平,努力推广农业机械新技术,确保高新技术在农业机械领域快速发展。
参考文献
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