农业机械自动化与智能化的研究

谢召举

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

作为世界上最大的农产品出口国之一，农业在我国经济发展中始终占据着举足轻重的地位。《中国制造2025》明确提出了未来要发展农业机械装备产业，并对其发展规划进行了指导。该文件的发布，为我国农业的发展指明了方向。随着信息化技术的不断发展，农业生产者也对农产的质量和品质等方面提出了更高的要求。为此，适时利用新式的技术设备和手段提高农业的生产效率，达到降低成本的目的，成为许多农业生产者和相关专家、学者重点关注的问题。由此可见，研究农业机械自动化和智能化具有积极的社会意义。

1 农业机械自动化与智能化概述

从机械自动化的程度来看，农业机械自动化与智能化主要可以分为以下三个主要的发展阶段。

在发展初期，该技术只能够实现对部分机械个别功能的自动化，并且其应用要求较高，难以在社会层面得到广泛的应用。主要是通过对内部功能的改善，提高农业机械的操作性能，从而达到提高生产效率、减少人力成本投入的目的[1]。

随着社会的不断发展，对农业机械自动化进行不断更新之后，出现了简单的农业机械无人自动化。该机械因其灵活性较强、使用的限制性条件较少，能够被投入大部分农业的生产活动中。即使是在一些危险系数较大，或者一些复杂性的工作环境中，其也能够发挥自身的作用。

当前阶段，投入农业生产活动的智能化装置主要是农业自动机器人。从其概念来看，该技术充分融合了计算机技术、人工智能技术、大数据技术、遥感技术等多种现代化的技术。将这种智能化的装置投放到农业的生产活动中，对于农业生产经济效益的提升发挥了重要的作用；还能够在一定程度上避免人为观因素对生产活动产生影响，推动农业的可持续发展。

2 我国农业机械自动化与智能化发展现状

我国由于工业化起步较晚，相较于西方国家，在一些生产技术和手段方面还有着明显的差距。这不仅制约了我国农业的进一步发展，同时和其他国家之间的差距也越来越大。

为此，我国开始积极鼓励农业机械自动化与智能化的发展。根据对相关的调查和研究可以发现，现阶段的自动化技术在农业的生产活动中已经得到了广泛应用。近年来，快速发展的智能化技术、计算机技术、遥感技术等，不仅提高了我国农业发展的机械化和自动化水平，同时也为农业的可持续发展提供了一定的思路[2]。

在国家层面的农业自动化与智能化发展的过程中，也积累了一系列丰富的经验，如山东寿光的蔬菜大棚。从山东省的气候特点来看，其昼夜温差大、光照强，能够有效满足农作物生长的各项需求。但是，冬季时受外界温度的影响，农作物很容易出现冻害的现象。为此，将蔬菜大棚和自动化的装置有效结合，便可以有效避免上述问题的发生。同时，利用自动化的采摘装置，减少了不必要的人力成本投入。

现阶段，我国在农业发展过程中还积极吸收国外的先进经验，在结合国外先进技术的基础上，根据国家对农业未来的发展规划和农业生产者的相关要求，不断加强对农业机械的研究，为我国农业的可持续发展制定更为完善、科学的发展规划，以促进农业生产效益的提升[3]。

3 我国农业机械自动化与智能化发展过程中存在的问题

任何事物都存在着两个方面，即都有自己的优点和缺点，获得农业机械自动化与智能化成就的同时，也需要看到其在发展过程中存在的一些限制性的因素和其他弊端。主要内容如下。

1）在农业机械制造的发展方面。在人们日常需求不断增加和我国技术水平得到有效提升的背景下，虽然我国农业机械制造行业得到了快速的发展，并且取得了较为突出的成就。但是和西方国家相比，还存在较为明显的差距，如我国的核心技术掌握力度不足、创新能力还有待提高。在现阶段的农业机械制造研发的过程中，过度地依靠国外的技术力量，或者是对其装备加以改进，并未从根本上进行自我研究。另外，由于技术掌握不足，在进行生产过程中需要耗费大量的资金，机械装置投入农业生产活动中也会产生巨额的成本[4]。

2）在农业生产活动的服务方面。根据对其他国家的研究调查可以发现，其已经形成了完善的农业市场推广服务体系，农业种植者和生产者能够根据市场的需求有效调整自己的生产活动，一定程度上避免了农产品滞销现象的发生，对种植者经济效益的提升发挥了重要的作用；而我国的农业市场推广服务体系还有待完善[5]。

3）技术方面的推广力度不够。许多农业种植者并未充分认识到机械自动化装置的优势，在种植和生产的活动中，仍采取传统小农生产的方式，限制了农业的长远发展。后期的农业机械服务体系和保障体系方面建设得也不够完善，大部分农户在农业机械出现了问题之后，因无人维修，只能被迫地将其搁置[6-7]。

4）政府的补贴政策有待加强。由于农业机械技术化水平较高，因此其价格也相对较为高昂。在一些农业机械自动化水平较低的地区，当地农民难以有余量资金购买农业机械，从而使农业机械难以在农村地区得到大范围的推广普及。

4 我国农业机械自动化与智能化的未来方向

经过多年的努力，我国农业机械自动化与智能化的研发工作已经取得了一定的成就，将这些生产装置投入农业生产活动后，能有效提高农业的生产效率和自动化的水平，如玉米自动收割机与脱粒烘干的一体化装置。该装置的应用，能够有效监测大棚中的温度、湿度、肥料等，并且能够根据玉米的生长需求对其进行调整。现阶段，我国许多农业自动化装置中都充分融合了计算机技术、GPS 技术等新兴的高端技术，未来的发展呈现出一片良好的态势[8]。

4.1 升级改造原有农业机械的自动化与智能化

近年来，我国的农业机械化不断发展的过程中，在半自动化装备的研发方面已经取得了一定的成效，并且积累了丰富的经验。为此，相关技术人员需要不断加大技术研发力度，将半自动化装置作为研发的重点，在研究的过程中不断积累经验、总结错误，从而为全自动化装置的研究和应用提供可参考的经验。另外，还需要对这些装备进行不断改进，从人们的日常需求和国家未来发展规划的角度出发，使研发出来的半自动化装置能够在农业生产活动中得到广泛的应用，并保障其积极作用的有效发挥[9-10]。

4.2 加强对农业所需传感器及控制系统的研制开发

在农业机械化发展的过程中，需要借助传感器和控制系统的优势。为此，在今后的工作中，相关研发人员需要提高对传感器和控制系统研发的重视度。

根据相关调查和研究发现，当前阶段的农业种植活动中所利用的各项装置对农产品的伤害较大，并且在种植、采摘、后期的加工活动中都会对其品质产生或多或少的影响，有碍农产品经济效益的提升。因此，在后期的研发过程中，需要着重考虑自然环境对农作物生长的影响，改进技术和相关装备，使得农业机械能够对农作物周围生长的环境进行有效监测，从而降低自然环境对农作物生长的影响。在此基础之上，农业的种植者能够根据装置所反映的各项数据，对作物生长环境进行有效的改善，为其创造一个良好的外部环境[11-12]。

4.3 提高环境适应能力与耐久性

从农业生产活动的特点来看，其多是被暴露在外界的自然环境之中，并且一些暴雨、大雪等天气会对装置的正常使用和后期的维护产生一定的影响。为此，在进行装置的研发过程中，技术人员需要着重考虑外界自然环境的影响，并不断提高装备的耐久性和环境的适应能力，为农作物的正常生长创造良好的环境。

5 结束语

总体来看，实现农业机械自动化与智能化是未来农业发展的必然趋势。技术的推广能够有效改变传统的生产模式中所存在的各种弊端，推动农业的健康发展。同时，自动化与智能化机械的使用，也有效避免了不必要的人力成本，能更好地提高农业生产的经济效益，而且自动化装置的研发还能够为其他行业的发展提供一定的参考经验。因此，在今后的工作中，相关技术研发人员需要根据我国对农业的发展规划，加大对农业机械技术的研发力度，以促进农业的发展，提高我国农业的整体发展质量。