智能化技术在农业机械中的应用与发展探究

2021-11-30张筱桄

智慧农业导刊 2021年22期

张筱桄

（凌源市农机质量监督管理站，辽宁凌源 122500）

在新形势下，如果农业企业还使用过去的生产方式开展工作，将无法满足新时代农业生产工作的开展需要，有关部门大力支持农业企业向现代农业方向转型，鼓励相关企业合理应用智能化技术开展工作。智能化农业机械不断出现，且已应用在农业生产工作当中，农业领域已向智慧农业领域转变。

1 从农业互联网技术角度展开分析

通过调查可以发现，在新时代有80%以上的农业企业、农户主动使用智能化农业机械开展工作，还有部分农业企业、农户在现实因素的干扰下，未能很好地利用智能化农业机械开展工作。在农业生产、农业管理等工作开展期间，工作人员可以挖掘、借助互联网优势开展工作。农业互联网技术在农业信息感知等设备的帮助下，工作人员将轻松完成原本的工作。工作期间，工作人员应该明确、遵循约定协议开展工作。在互联网的帮助下，各式各样的虚拟“物件”、物理部件将被有效结合，工作人员借此通信、分享信息，将顺利构建一种新的网络，高效完成农业生产任务。这种新网络能够智能识别、管理农业对象、农业生产过程，现已被广泛地应用在农业生产工作当中。值得注意的是，为保证上述工作开展的质量，工作人员应该明确物理部件的具体内容，如生产工具、各种动植物，均属于物理部件。在现代农业、智能农业工作开展期间，工作人员已然能够熟练地使用农业互联网技术，去完成智能育种、农机监控等多项工作。农业生产效率明显提升，智能化农业机械应用、发展前景十分理想。以下对农业互联网技术给农业机械改造、智能化技术应用所带来的影响进行简单介绍。

在新时代，农业企业不断尝试有效措施，努力将农业机械变成智能设备、信息设备。智能化农业机械类型较多，农业企业尝试使用这些智能化农业机械开展工作，不但能轻松完成种植环节的农业生产任务，还能顺利完成收获等其他环节的农业生产工作。在这一工作背景下，农业企业尝试使用农业互联网技术辅助农业生产工作，以此快速达成目标，工作人员也将借此轻松完成本职工作。笔者认为，工作人员、相关农业企业正确看待农业互联网技术，深入挖掘其应用优势，借此开展农业生产工作，对农业生产领域、农业机械领域的长远发展均有积极影响。在现实工作中，工作人员可以在农业互联网技术的帮助下，将网络远程控制系统与农业机械有效连接。这一行为，不但能够达到信息交互的农业机械连接效果，还能使多台农业机械被有效控制、合理应用。除此之外，农业企业还应该向广大农户推广并介绍农业互联网技术。在农业生产过程中，农户可以尝试将农业机械、手机连在一起。这一行为，能使农业互联网技术被有效应用。农业机械行驶路线、工作完成情况，均将在农户的手机上实时显示，农户可在随意地点查看目标农业机械的使用情况，并以此为依据调整农业生产方案。

2 从机器视觉技术的角度展开分析

2.1 农业机器人将被有效应用，其作业目标识别、定位功能将充分发挥

在新时代，农业企业开始尝试在农业机械中应用智能化技术，更理想的农业机械不断出现，如农业机器人等新机械设备更是被广泛地应用在农业生产活动当中。早在20世纪，荷兰就开始研究温室计算机自动控制系统，这种控制系统有助于达到智慧农业的生产目标。在农业机械智能化改造、优化工作中，其他国家也在尝试有效措施，努力将智能化技术、农业机械有效结合。国内更是如此，有关部门、农业企业大力支持智能化农业机械研究工作。目前，国内已针对不同的农业生产需要，制造出瓜果蔬菜采摘、喷药等多类型的机器人。农业企业在农业生产活动中，合理使用农业机器人，能够解放大量的人力劳动力，且能使本企业农业生产活动向智能化方向不断发展。为进一步提升农业机器人的应用质量，农业企业可以尝试将机器视觉技术应用在机器人当中。这一行为，能使农业机器人的目标识别功能、目标定位功能得到完善，工作人员、广大农户在此基础上应用农业机器人开展工作，其农业生产效率将显著提升。

2.2 利用环境感知技术获知农业生产实际情况

在新时代，越来越多的农业企业、农户开始使用智能化的农业机械开展工作，农业生产效率因此大幅提升。为进一步解放劳动力，使农业生产效率能大幅提升，农业企业开始尝试应用环境感知技术优化和改进农业机械。该环节工作的开展、落实，经常与自动驾驶技术一起应用。农业企业会根据现实需要，尝试借助智能化的驾驶设备取代人力操作。在这一条件下，农业企业合理使用环境感知技术，能够快速获知、区分现场环境、目标驾驶设备的实际情况。为达成上述工作目标，环境感知技术被有效利用，工作人员可以尝试使用激光雷达、超声波雷达等硬件设备辅助工作。在当前工作中，工作人员会将不同类型的硬件设备组合在一起。经实践发现，农业机械在这一条件下，能兼具影像收集、分析等多项功能，且能顺利完成目标识别任务、导航任务。在未来工作中，农业企业以及相关技术人员应该正视、认真做好视觉障碍物检测与研究工作。这一技术，能使未来的智能化农业机械设备在运行期间自动规避静态、动态障碍物，农业生产效率也会由此提升。

3 从自动驾驶技术的角度展开分析

3.1 农机定位技术将被有效应用在农机自动驾驶过程中

在应用智能化技术改造、优化农业机械的过程中，农业企业应该合理利用自动驾驶技术改造农机设备，使其能够自动完成农业生产任务。在这一过程中，农业企业还应该正视农机定位技术的应用价值，并借此优化农业机械的自动驾驶功能。在实际工作中，工作人员能在农机定位技术的帮助下，完成农机速度、位置等方面的测量任务，无需人力干预相关设备就能获知所处位置，且能在此基础上调整运动状态，合理规划后续农业生产方案，自动完成农业生产任务。在现实工作中，以下系统、方法已被应用在实际工作当中，下文对此进行详细介绍。

其一，在工作中，工作人员可以应用全球导航卫星系统进行定位。在系统的帮助下，工作人员将及时获知时间、三维坐标等重要信息，目标农业机械能够借此定位，正常运作。在国内，各农业企业主要使用北斗卫星导航系统辅助工作，相关农业机械定位效果因此改善，给农业企业的农业生产工作带来极大便利。

其二，在工作中，工作人员可以借助机器视觉定位手段进行定位。在机器视觉技术的帮助下，工作人员能轻松地完成影像收集、分析任务，且能够识别目标农作物并借此确定行进路线。在这一过程中，农业机械将自动确定自身与目标农作物之间的距离，且能得出航向信息，开展农业生产工作。

其三，在工作中，工作人员可以借助惯性导航定位手段进行定位。在惯性测量单元的帮助下，工作人员将及时获知目标农业机械的旋转、惯性信息。基于这一工作背景，目标农业机械能轻松根据当前位置信息，推算、确定出下一工作位置。

在实际工作中，工作人员以及相关农业企业应该联系实际，在充分考虑现实需要的前提下，选择、借助不同的先进系统、技术进行定位，以达到智能化农业机械自动驾驶的行进效果。

3.2 路径规划工作将开展，跟踪控制技术将被有效应用

实际工作中，农业企业尝试将智能化技术应用在农业机械设备当中，能使相关机械设备达到自动导航、作业的工作效果。在这一工作背景下，工作人员应该注意路径规划工作的开展质量，确保智能化农业机械设备能够得到有效利用。具体表现为通过研究可以发现，在农业生产活动中，工作人员会使用各式各样的农业机械辅助工作。在这一过程中，工作人员应该特别注意作业路径的走向情况，以免影响相关农业机械的作业效率、质量。经实践发现，工作人员分别从作业路径的走向、形状角度出发，认真做好路径规划、优化工作，能从根本上保障农业机械的运行质量。导航系统实用性将因此提升，进而使农机整体工作效率不断提升。如今，有关部门、农业企业已经能根据不同的、复杂的田间问题，给出相应的路径规划计划，且工作人员全面考虑生产成本、农机作业质量等多项因素，从而在此基础上确定优质、高效的作业路径。

在智能化农业机械运行过程中，工作人员应该充分挖掘、利用路径跟踪控制技术优势开展工作。在先进技术的帮助下，工作人员能通过简单操作，使目标智能化农业机械实现自动驾驶、作业。该智能化农业机械在作业过程中，还将在路径跟踪控制技术的帮助下，实时记录路径轨迹。在这一工作背景下，智能化农业机械将根据现实情况，合理规划行进路线，如果出现偏差目标智能化农业机械也将自行回位，按原计划正常作业。为达成上述智能化农业机械运行目标，使相关农业机械能够轻松达到路径跟踪控制的运行效果，工作人员可以尝试从以下两个角度出发，开展工作。

其一，工作人员可以利用模型控制技术开展工作。经实践发现，工作人员细致研究模型控制技术，借此应用自动化驾驶技术、路径跟踪控制技术等开展工作，能使农业生产活动顺利开展。所在地区的农业生产效率、生产质量均将因此得到保障。具体表现：在实际工作中，工作人员应该合理利用农业机械的动力学、运动类型模型开展工作，并借此完成控制器设计等其他环节的工作。在这一条件下，动力学、运动学知识点将发挥作用，相关农业机械的预测功能也将借此体现，目标农业机械更是能够借此达到自动化控制的作业目标。为保证农业生产活动的开展质量，工作人员应该联系实际，做好建模、模型应用等环节的工作。以动力学模型为例，在实际工作中，工作人员应该合理利用运动学知识点开展工作。经实践发现，工作人员全面利用惯性作用、质量等方面因素设计模型，能使目标农业机械的运动状态愈加理想。但是，这种模型在建立、使用过程中，还是存在一定问题，会影响农业生产活动的开展质量，所以工作人员在使用相关模型开展工作的过程中，需要利用数学模型辅助工作。这种模型在建模时难度更高，对工作人员个人能力要求也较高。再加上一些参数不易获得，如果工作人员在这一条件下使用模型控制技术开展工作，成功率较低。除上述弊端之外，模型控制技术的适用效果也不理想。各农业企业、工作人员应该正视这些问题，合理应用智能化农业机械开展工作，以保证农业生产活动的开展质量。

其二，工作人员可以利用数据控制技术开展工作。当代社会，科学技术被广泛应用，人工智能网络控制系统等已经被应用在农业机械控制过程当中。这一变化，使农业机械设备能达到自动化控制、驾驶的作业效果。农业企业、相关工作人员可以在大多数情况下，借助数据控制技术操控农业机械，并借此完成农业生产任务。