農業智能化發展現狀范文

前言：我們精心挑選了數篇優質農業智能化發展現狀文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

關鍵詞：農業機械自動化；發展現狀；未來前景

近年來，隨著我國城鎮一體化建設和鄉村振興戰略的同步實施，我國農業發展面臨著前所未有的機遇，與此同時，勞動力成本提高也推動我國農業發展逐漸朝著機械化和自動化的方向轉變，尤其是現代信息化社會的不斷發展，以信息自動化和自動控制技術為支撐的各種農業機械設備和機電產品也已經逐漸深入應用到我國農業發展中來，形成了體系化的農業發展模式，對于提升農業生產效率，提升我國農業發展水平具有重要的價值。隨著現代控制理論和自動化技術的持續發展，我國農業機械設備的智能化水平也在不斷提升，結合當前的發展現狀對農業機械化未來的發展前景進行分析具有重要的研究價值。

1我國農業機械自動化發展的必要性

1.1有利于解決農村地區勞動力不足的問題

隨著我國城市化進程的不斷加快，農村老齡化現象越來越嚴重，大多數青壯年人群都離開城市涌向城鎮謀求更高水平的生活，導致農村地區青壯年勞動力嚴重不足，在嚴重影響了我國農業發展規模的同時，也不利于推動我國農村地區經濟水平的提升。而作為一個農業大國，我國對農產品產量的需求十分巨大，這就在一定程度上推動了我國農業機械自動化水平的提升，一方面，農業機械自動化設備的應用能夠有效解決農村青壯男勞動力不足的問題，為我國農業發展提供重要的技術支撐；另一方面，農業機械自動化設備的應用也能夠提高我國農業作業效率，有效降低由于勞動力因素帶來的成本較高問題，有效提升我國農產品的品質，對于推動我國農業農村現代化發展，解決勞動力不足問題具有十分重要的價值[1]。

1.2有利于推動社會的發展進步

隨著現代社會經濟水平和信息化水平的提升，人們的生活質量也日益提高，生活觀念也在發生著十分深刻的變化，人們開始追求高質量的產品，與此同時，生產者對于提高勞動的生產力以及增加勞動舒適性的要求也逐漸提升。從世界范圍來看，經濟全球化的趨勢也使我國的農業生產面臨著日益嚴重的競爭壓力，急需要通過改善農產品生產條件以及降低成本等方式來獲取較高的經濟效益，在這樣的發展環境下，通過使用農業機械化和自動化設備能夠有效促進我國農業行業的發展，進而推動整個社會的進步[2]。

2我國農業機械自動化的發展現狀分析

2.1農業機械及裝置的自動化控制水平

在我國農業機械化設備和裝置的應用中，最主要的有以下八種自動化設備：1）聯合收割機。該設備在使用過程中既能夠實現收割高度的自動化控制，也能夠結合稻麥的生長高度，自主控制行駛的速度和方向，感應收割區域和未收割區域，從而形成自動化運轉，保障農業機械化水平。2）插秧機。該設備的自動化尾插秧部件，能夠通過對部件的水平控制在轉彎時自動提取插秧部件，并形成自動化減速過程，進而完成自動供苗上苗。3）拖拉機。農用拖拉機廣泛使用的油壓式機械調節系統裝置和電子三點連接式調節裝置都能夠提升拖拉機的自動化控制水平。4）移栽機。移栽機內部自動化水平的實現是通過自動供苗塑料裝置以及自動移栽裝置構成的，其中傳動鏈式自動移栽裝置的應用能夠有效保障系統的自動化運行。5）挖掘收獲機。該機器自動化控制是通過挖掘深度自動調節裝置和自動感應石塊及篩選裝置來完成的，從而完成在農業生產中的土壤翻面等工作環節。6）施肥播種機。施肥播種是農業生產中的關鍵一步，對勞動力的需求量十分大，利用自動化裝置例如計數器和感應器等裝置能夠實現自動施肥和播種，從而提高工作效率，最大程度節約勞動力要素成本。7）噴霧機。該設備的自動化主要是能夠根據噴霧時的風向、風速以及作業速度等自動調節噴霧流量，同時也能夠結合農作物的種類自動調節噴灑密度，自動感應雜草的位置。8）干燥機。該裝置能夠通過自動功能調節熱風溫度裝置的運行來保障發生事故時在第一時間切斷物料供給，從而避免過多供給影響農作物的穩定生長[3]。

2.2無人自動操作農業機械裝置

無人自動操作農業機械裝置能夠結合農作物種類和土壤的基礎特性，以及對天氣狀況的自動感應來收集信息，例如可以結合土壤的硬度差異來自動區分已作業區域和未作業區域，還能夠利用傳感器來感應已收割區域和未收割區域。此外，自動化的噴霧機和收割機等都能夠實現田間作業，減少對勞動力的使用需求。另外，在農業機械化設備中還存在固定式的機械設備，例如全自動谷物干燥機和全自動分選機等都能在固定模式下發揮作用，從而保證農業生產過程的順利開展。

3我國農業機械自動化的發展前景分析

機械自動化是制造業和自動化技術的融合領域，在我國的發展經歷了較為漫長的過程，隨著我國信息技術和科學技術的不斷發展，機械自動化也逐漸應用到我國各行各業的發展中來，在農業方面的應用尤為明顯，因此，結合機械自動化在我國農業的應用現狀進行展望，對于豐富和優化我國農業的發展具有十分重要的價值。

3.1朝著多元化和協調化方面邁進

農業機械自動化是當前我國農業發展的重要方向，是一門融合了多項科學技術的交叉學科，這一領域融合了計算機科學技術、互聯網技術以及自動化技術等多個方面的專業技術，在農業機械設備的應用及創新過程中發揮著十分重要的作用，能夠在自動化運行的過程中充分發揮不同專業的技術優勢，在農業生產環節發揮著十分重要的作用，對于促進我國農業機械自動化發展具有十分重要作用?，F階段，我國農業機械自動化設備制造行業具有較強的獨立性，在產品設計、生產制造以及銷售和運營方面都呈現出各自獨立的狀態，然而隨著我國經濟的不斷發展，各個行業之間的交叉和融合勢必要對自動化設備進行創新應用和升級改造，而這種相互獨立的狀態既無法對農業機械化設備進行自動化和智能化的改造，也無法將改造的設備直接應用到農業生產中去，甚至于一些產品設計者也無法直接了解農戶的設備使用需求，進而無法對產品進行針對化的設計和創新，因此，針對這一問題，在農業機械自動化的發展中應當主動實現機械設計、設備制造生產以及生產銷售環節的一體化開展，形成緊密結合的發展趨勢，實現我國工業和農業協調發展，共同朝著多元化和協調化的方向邁進[4]。

3.2向著智能化和互聯網方向發展

我國信息社會的深入發展使得各行各業的信息化應用水平不斷提升，對智能化的需求也不斷提高，農業機械自動化行業發展在追求高速、高效和高精度的基礎上也隨著社會發展步伐逐漸向智能化和信息化方向發展，這就要求在機械設備的制造和運行過程中要利用科學技術來實現勞動力和機械設備的深度融合，在提升設備運行效率的同時確保自動化精密度水平的有效提升。首先，在機械加工的過程中要將設備的生產過程與智能化技術進行緊密結合，在相關信息技術的應用下，設備智能化水平的提升能夠對各種運行條件作出及時的響應，從而結合不同的作業情況形成科學合理的反饋，實現作業效率的有效提升；其次，在農業機械設備制造生產目標來看，要求機器能夠充分做到像人一樣思考，即實現智能化運行，這樣一來既能夠在規定時間內完成作業目標，也能夠生產出符合人類發展需求的商品，對于促進我國農業機械化設備向數字化邁進具有十分重要的實踐價值；最后，在智能化的方式應用下，對設備生產工藝的時間也需要進行有效的縮短，同時也要保障農業機械設備的作業精度，確保農業機械自動化設備在農產品種植和維護過程中的智能化應用和開展，對于推動我國農業和工業現代化建設具有十分重要的影響。

3.3朝著環境友好型和綠色化趨勢發展

隨著我國科學技術的迅速發展以及城市化建設的不斷推進，建設環境友好型社會的呼聲也越來越高，我國經濟社會和農業發展也在朝著綠色化的方向邁進，因此，在這一社會發展形勢下，農業機械自動化設備的生產和應用也應當朝著環境友好型和綠色化的趨勢發展，任何設備的制造和應用應當建立在可持續發展理念的基礎上，政府也應當加大對農業機械自動化生產和應用過程中的廢棄物排放管控力度，對于破壞生態環境的行為要嚴格制止。機械自動化制造設備的綠色化要求隨著生態文明建設的發展也在不斷提升，這就要求在農業機械自動化設備的設計和制造過程中要嚴格遵循綠色設計理念，將綠色制造、綠色加工以及綠色應用貫穿在綠色設計始終，嚴格按照國家出臺的相關設計和應用標準執行，從生產工藝作為起始點來控制污染物的排放，推動農業機械自動化設備的及時更新換代，實現農業機械制造朝著綠色化的方向發展。

3.4重視專業技術人才的培養

科學技術的快速發展使得社會對專業人才的需求不斷提升，在這樣的發展背景下，為了推動我國農業機械自動化的創新化發展，需要加強對相關專業人才的培養，深化人力資源改革，以專業人才的隊伍建設為出發點，采取強有力的人才培養政策和措施來推進機械自動化專業的人才引進工作。同時還要加強在職人員的專業素質培訓，通過學習先進的專業技術和應用理念來激發行業活力，實現人力資源在創新型社會的合理配置。

第2篇

關鍵詞：智能化除草機器人；技術原理；發展趨勢

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.115

0 引言

在我國歷史發展的過程中，農業一直處于重要的地位，為我國經濟的增長提供了良好的保障。在農業生產的過程中，從春播到秋收，通常需要進行很多項工作，其中除草工作是其中主要的工作之一，該項工作進行的好壞，會直接影響到農民的經濟收入。而當前階段進行該項工作時，通常是采用化學農藥除草的方式，這種方式不僅效率不高，而且還會對環境造成嚴重的污染，不滿足我國現今可持續發展戰略的實施。因此，高中生的我們作為祖國未來的接班人，加強對智能化除草機器人技術發展現狀及趨勢展望進行研究具有重要意義，為我國農村的經濟發展提供了一定保障。

1 智能除草機器人的發展概述

在我國社會發展的過程中，農村人口一直占據很高的比例，具相關部門統計，當前階段我國農村人口超過了7.5億，將近占具我國總人口總數的60%。在這種情況下，雖然我國土地面積非常的廣闊，但是人均土地占有量不是很多，因此，在進行農業生產工作的過程中，農業機械的應用程度還不是很高，并且在使用的機械設備中自動化程度較低，從而對我國農業機器人的研究造成了嚴重的影響，與其他國家相比，我國的研究還非常落后[1]。而在我國當前階段中，農村人口老齡化問題逐漸加重，同事一些農村又在逐漸的向著城市化的方向發展，導致農村勞動力數量逐漸的減少，對農業生產正常的進行造成了嚴重影響，從而使原有的工作量使用更少的人員來完成，提高了人們的勞動強度，而且還增加了生產過程中的投入成本，不利于我國農村的發展。

我國當前的農業除草工作中，主要有兩種方式，一種是人力除草的方式，這是一種古老的除草方式，是由我國古代人民總結出來的除草方式，這種方式不僅強度非常大，而且效率還不是很高，不利于農業生產的進行，正在逐漸的被拋棄。另一種為化學農藥除草，這種方式是根據一些化學成分對雜草的影響，殺死雜草中的細胞，從而達到了除草的目的。使用該種方式除草時，會對從社會造成一定的影響。首先可以將化學農藥殘留到作物中，如對作物使用時清理不當，就會導致這些化學成分進入到人們的體內，出現中毒的問題，從而對人們的身體健康造成嚴重的影響，不利于人們正常的生活；其次是我國缺少完善的農藥使用標準，同時農民還缺乏安全意識，在工作的過程中，常常使用錯誤的施藥方法，致使農藥出現飄散的現象，不僅使農藥的利用效率不是很高，而且隨著農藥的飄散，還會對環境造成影響，不利于人們的生活與作物的生長[2]。

智能除草機器人研究的過程中，首先是美國、英國等國家對其進行了研究，研究的相對較為完善，而我國當前階段中，國家與社會逐漸加強了對農業生產中的除草工作的重視，開始了對智能除草機器人的研究，通過對國外技術的借鑒，也在開始自行的進行研發。雖然我國研發的時間較晚，但是我國一直作為農業生產大國，對農業的重視程度較高，也會加強對智能除草機器人研究的重視程度，在之后的研究過程中，一定會追趕上國外的先進技術，形成我國獨特的智能除草機器人系統，為我國農業生產更好的進行提供了良好的幫助[3]。

2 智能除草機器人的技術原理與重要技術分析

除草機器人中硬件系統起到了決定性作用，其中包括了很多部分，如PC處理機、末端執行器等，通過這些部分起到的不同作用，才能使智能除草機器人發揮出應有的作用。

2.1 除草原理

在智能除草機器人工作的過程中，主要的工作原理為：首先要對田間各種類型的雜草與植物的信息進行收集并分析，并將分析的結果存儲到相應的硬盤當中，為之后的工作提供良好的對照信息；然后進行除草工作時，硬件中的攝像頭就會發揮出其應有的作用，根據農田的壟條形狀，對拍攝進行調整，從而對每一條壟條進行拍攝，并將拍攝的畫面通過傳送裝置傳輸到PC處理機中，之后PC處理機根據傳回的結果，與硬盤中的對照信息進行比較。最后，根據比較出來的結果，對除草系統進行控制，使除草系統在工作時，能夠與作物保持一定的距離，避免其對作物造成損害[4]。

2.2 除草的重要技術

（1）視覺影像技術。在智能除草機器人中，視覺影像技術是其中最為重要的一項技術，智能除草機器人運動時，該項技術可以對環境進行拍攝，拍攝出多個物體圖像，然后將該圖像傳輸到相應的計算機中，計算機就會對其進行處理與分析，之后將分析的結果傳送到控制系統中，控制系統就會根據傳輸的結果對機器人進行控制，從而準確的尋找到作物的生長位置，保證該設備能夠正常的在田間行走，不會對作物造成影響。

在使用該技術時，主要有以下兩種方式。第一種是利用OCD-ICP的圖像配準方法，在使用該種方法進行應用時，應用了一定的圖形學原理，在圖像的邊緣處，根據農田的實際情況，選取出多個邊緣角點，并結合相應的篩選規則，對其進行篩選，使邊緣角點不斷地優化。當其優化到一定程度后，就要通過迭代最近點的方法對其進行處理，從而得出最佳的配準，從而確定出了作物的準確位置；另一種方式是利用HSI顏色分量的顏色特征提取法，采用該種方式進行運行時，由于植物的高矮、性狀等存在差異，導致光照射到不同的植物上，會產生不同的光照強度、色調與飽和度，因此，在繪制圖像時，就會直接采用多閾值分割的方法對其進行處理，將其以量化的形式體現出來，然后將這些量化后的顏色進行組合，并提取出不同顏色中的特征，根據特征內容的不同，將其分為不同的種類，最后將不同種類的特征進行組合，是圖像達到了跟個的效果，從而完成了整個工作[5]。

在實際的智能化除草機器人中，一種視覺影像技術往往達不到要求，通常情況下是對兩者共同應用，將兩者進行了有效的融合，形成了一種更加先進的圖像處理技術，并在該技術的基礎上，構建出了良好的操作平臺，在該平臺中就會更好的進行工作。當前階段中，國外的研究時間較長，研究基本上比較完善，而我國研究的時間較短，相對來說還不是很完善，還有更加廣闊的發展空間[6]。

（2）機械控制技術。在智能化除草機器人中，另一重要的組成部分就是控制系統，該系統性能的好壞直接影響了整個設備的工作性能。通過視覺影像技術得到的圖片信息，控制系統對其運動進行控制，從而使其達到了運動除草的目的。

在當前智能除草機器人當中，對該種技術的應用主要有以下兩種方式。第一種為建模分析的方式，在使用該種方式進行應用時，當圖片信息進入到該系統后，就會將其導入到相應的三維軟件中，該軟件就會根據圖像的信息，建立出相應的模型，然后通過該軟件具有的仿真功能，模擬出農田的不同環境，并根據農田的環境，來對機器人的移動進行設計，從而使其達到了移動的目的。并且，在這一過程中，還會根據相應的動力學原理，對機器人運行的效果進行研究，計算出其不可測的滑移量。在計算出該數據之后，將其輸送到控制器中，從而使其進一步對移動進行設計，產生出相應的補償控制器，這時就會將其導入到三維軟件與商業數學軟件中，利用兩者來對其進行仿真。通過該仿真結果可以發現，使用該種控制方法對機器人進行控制時，效果較好，使其運行的距離更加精確，對作物產生的破壞影響較小；另一種對數字圖像處理技術進行了一定的應用。在當前階段中，隨著社會的發展，數字圖像處理技術得到了快速的發展，使其更加的完善，具有了更加強大的功能，被廣泛的應用在我國的各個領域中，為各領域發展提供了良好的幫助。在智能化除草機器人中的應用，不僅可以使機器人更有效的對外部信息進行采集，而且還會加強其對環境的理解，為機器人正常的運行提供了保障[7]。并且在機器人運行的過程中，主要包括了兩個方面的工作內容，一個是對其自身的運動進行檢測，另一個為對目標的跟蹤，在使用該技術后，就能夠達到這兩項工作內容的要求，使機器人能夠更好地對雜草進行識別，并將識別的信息輸送到傳感器中，其內部的執行部門就會對機器人下達準確的行動命令，從而使其安全、穩定的移動到規定的位置，之后對其除草操作進行命令，從而使其完成整個除草的工作。

3 智能除草機器人的發展趨勢

隨著社會的發展，人們生活水平的提高，對各項工作具有了更加嚴格的要求，而農業生產工作作為我國社會發展中重要的組成部分，對其的要求也逐漸增加，因此使其向著現代化的發展具有重要的意義。在其之后的發展中，主要向著以下兩個方向發展。首先智能化除草機器人是在自然條件下應用的，人們無法對自然現象進行控制，使得與其他類型機器人的工作環境相比，具有多變的特點，對工作性能具有更高的要求。因此，在其之后的研究過程中就要向著更加智能化的方向發展。在之后的研究過程中，就要進一步對上述兩種技術進行研究，使其發展的更加完善，不僅使機器人在工作中發揮出更大的作用，而且還可以降低制造的成本，能夠更加廣泛的應用于農業生產中；其次在當前的智能化機器人工作中，通常是電力能源為其提供動力，在其運行中，會消耗大量的電能，這樣為了滿足其對電力的需求，電力系統就會增加對電力的需求，從而提高了對煤炭等資源的消耗，而且機器人在工作中還常常會發生電量不足的問題，使其突然停止運行，降低了其工作效率。因此，在其之后的發展中還要向著節能的方向研究。在該研究中，可以對耗能系統進行研究，降低機器人的運行功率，減少其運行過程中消耗的電力能源，而且還可以對新能源系統進行研究，在機器人運行時能夠利用自然環境中的太陽能、風能等自然能源，降低了其對電能的需求，從而可以達到節能的目的[8]。

4 總結

綜上所述，在農業生產中應用智能化除草機器人后，不僅可以提高除草的效率，是農作物更好的生長，而且還有效的對環境做出了保護，對我國社會的發展具有重要的影響。而在當前階段實際的農業生產工作中，智能化除草機器人應用的還不是很廣泛，還沒有形成一定的估摸，因此，本文作者就根據自己對其了解的程度，對智能化除草機器人進行了研究，為其更好的在實際工作中應用提供了一定保障。但是，一個人的力量終歸是有限的，這就要加強國家與社會各界對其的重視程度，通過人們共同的努力研究，使其更加的完善，為農業生產工作的發展提供了更有力的保障。

參考文獻：

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[8]朱鳳武，于豐華，鄒麗娜等.農業機器人研究現狀及發展趨勢[J].農業工程，2013，06（06）：10-13.

第3篇

［關鍵詞］農業機械；發展現狀；前景

隨著經濟的發展，出現了農村村民大規模進城打工而棄耕農田的現象。因此，要擺脫傳統觀念的束縛，清楚認識農業生產不再是過去的傳統生產模式，利用現代化農業機械設備已成為一種潮流。

1農業機械發展現狀

1.1我國農業機械設備使用現狀

隨著家庭聯產經營制度的提出，調動了農民的勞動動力。因此，農業機械吸引著廣大農民的眼球，因為現代化農業機械有著高效、便利等特點。例如，南方的水稻種植，其地理位置優越，地勢比較平緩，因此可以采用現代化機械操作，大大節省人力、財力；而在北方，比如陜北地區，其地勢多為丘陵和山坡，無法大規模實施農業機械操作，這樣就降低了農業生產效率。

1.2我國農業機械設備質量現狀

隨著農業機械化時代的到來，各地的農業機械經銷商也如雨后春筍般日益增多。但是，許多農業機械經銷商沒有生產經營許可證，安全保護措施不規范，沒有規范的防護設備［1］。同時，經銷商為了爭奪市場，常常以次充好，制作工藝粗糙，質量無法保證，導致農業機械的質量差，在使用過程中沒有安全性可言。

1.3農業機械設備服務系統不完善

按照國家的農業機械設備三包規定，出售正規的農業機械時必須有退貨、維修等售后服務，而現在市場中出售的農業機械大多沒有售后服務點。同時，大多農業機械設備說明書中的規格和使用注意事項、廠家地址等項目注釋模糊，這樣使農民的權益無法得到保障。所以，農業機械服務機構的不完善給農業機械使用帶來了極大的困擾。

2農業機械發展前景

2.1智能電子傳感技術的應用

現代化農業機械設備遍地開花，智能電子傳感技術應用就是一個典例，飛機打農藥則利用了傳感技術，自行感應出農作物所處的位置，對其作出感應，精確其位置，根據種植面積，噴撒適量農藥，促進莊稼正常生長［2］。這一系列便利的措施在過去是無法普及到的，所以農業生產中采用現代化的傳感技術就顯得尤為重要。

2.2農用機器人的普及

隨著科技的高速發展，將會出現傳感和機電一體化的農業機器人。智能化農用機器人采用現代計算機技術，比如采用計算機技術中的編程，對于農作物常見的疾病及發病特征做出一套完整的程序植入機器人內部，機器人可以根據觀察和感應到的農作物狀態，采取相應的防治措施［3］。雖然現階段農用機器人研究還存在一定的問題，但是隨著科技的不斷發展，農用機器人必然會成為農業發展的中堅力量。

2.3先進的4C及仿真技術的應用

農業機械的使用不但體現在大型種植設備上，現在已經全面滲透在精密的仿真等領域。例如培育新植株是一個漫長的過程，而利用高端的仿真技術，可以模擬出植物所需要的生長環境，大大縮短培育時間，節約人力和財力。因此，現代化的仿真技術在農業生產中的應用也是不容忽視的。

3結語

該文通過對農業機械的發展現狀及發展前景進行分析，發現現階段我國的農業機械仍然存在著服務系統不完善等問題，需要對此進行改正。而農業機械的發展前景極為廣闊，科技的迅速發展，智能化和自動化已成為農業機械未來發展的必然趨勢。同時，只有在政府、農機生產部門、農民三方齊心協力下，農業機械才能夠促進農業生產穩態發展，在農業生產中發揮其應有的作用。

參考文獻

［1］金衡模，高煥文，王曉燕.農業機械自動化的現狀與推進模式［J］.中國農業大學學報，2000（2）：44-49.

［2］黨革榮，耿端陽.農機發展出路在于智能化和自動化［J］.中國農機化學報，2003（5）：5-6.