无人农用机械的应用前景和普及问题

2020-01-08河北农业大学机电工程学院王泽坤徐佳男王新鑫

河北农机 2020年1期

河北农业大学机电工程学院王泽坤徐佳男王新鑫

引言

2019 年7 月27 日由中国农科院组织的全自动化无人收割试验在金昌市金川区试验成功，使用的是国内首个主从导航收获机系统。我国有大面积的农田，无人农机在中国有很好的发展前景，同时也存在许多待解决的问题。

1 无人农机工作原理

无人农机的工作要想实现完全的自动化，其中最重要的技术部分就是自动导航系统，无人农机主要的作业部分，比如收割、粮食秸秆剥离、输送、收集存储部分，和人为控制的农机大致相同，无人农机比有人农机增加的部分就是自动导航系统。其中包括了同导航系统进行信息交流的导航模块，一般在无人农机最顶部会安装信号传送与接收导航部件。中国的北斗卫星导航系统已经发展的比较完善，我国现在对无人农机的生产主要是结合北斗卫星导航系统进行工作。另外比较先进的无人农机上还会在多个角度安装摄像头，同样通过信息传输系统，将农机作业镜头实时传输到控制平台，以便对作业环境更好的了解，从而进行避障和正常工作。

2 浅谈无人农机发展前景

2.1 无人农机在中国的市场和技术前景

中国是农业大国，同样是人口大国，人均耕地面积也能达到1.2 亩，中国必须利用有限的耕地面积来达到更高的产量，这也是对农机生产效率的一种考验。如此多的耕地每年都需要大量的人力来主持生产，农用机械虽然已经在全国普及地比较完善，但是全自动化的无人农机还没有在实际生产中进行普及，无人农机生产方式是中国未来农业发展所向，庞大的耕地数量必须要高端的农用机械来支持，实现高效率农业生产同样也需要高效率的生产机械支持。

5G 技术突然闯入人们的生活，同样也为科研界带来了新的福音，要保证无人农机的工作效率，实时传输将会发挥极其重要的作用。耕田作业要实现及时避障和精准收割才能保证生产效率，并且实时监控作业环境的变化，对人畜进行及时的避让，尽最大可能避免无人模式对人畜造成的安全威胁。中国北斗卫星导航系统的完善，是无人农机自动控制的左膀右臂，无人农机所在的耕田工作环境面积大，环境相似度很高，因此要想保证高效率和高精度的作业成果，必须利用高精度的定位系统，北斗卫星导航系统和5G 技术为我国无人农机的发展带来了强有力的技术支持。

2.2 无人农机可以应用的生产模式及优势

中国现代农业生产模式大多为自家管理，并且对大型农用机械进行租赁使用的模式。这种最原始的作业模式在未来的无人农机普及后同样可以使用，只不过将会对大型农用机械拥有者有更高的技术要求。这种生产模式可以在将来完成无人农机的普及，并且大幅度提高生产效率。

无人农机的普及同样可以延伸出新型的生产模式，可以通过成立私有或者公有的组织或公司，建立更加完善的无人农机使用系统，组织体或公司可以建立专业的无人农机控制平台，并且购入多样化的无人农机，例如无人收割机、无人播种机等，然后采用对农民进行按时租赁付费使用的方式。这种方式相对前者具备更加完善的管理体制，有很高的可操作性和经济性，可以尽最大可能发挥无人农机普及后的使用效率问题，生产效率也将会在完善的管理体制下进一步提升。

3 无人农机生产普及将会面临的问题

虽然无人农机在世界上少数地区开始投入使用，但是无人农机在中国普及仍然有很长的路要走。首先面临着技术人员短缺的问题，无人农机的操作完全不同于传统的农机耕作，操控大型的自动化农机需要很多的新型人才，并且需要建立更加完善的地面控制平台，要想建立这种结合北斗卫星导航系统的高技术平台需要社会多方力量共同努力配合，而且中国耕地面积数目庞大，需要建立的控制平台也就相对较多，对无人农机的需求量大，需要基层付出大量的资金来积累无人农机数量，同时需要时间来培养出大批的相关工作人员。

另外无人农机在全国范围内的普及需要结合新型的农作模式，通过基层农民、政府部门和相关技术部门长期尝试摸索，由于中国的农耕模式不同于西方一些农场主性质的农耕模式，耕地拥有者分散且人数众多，所以需要很长的时间来磨合解决此类问题。