摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。随着科技的发展,我国的农业机械智能化也逐步的发展壮大。农业机械智能化新技术的应用不仅能够有效的提高国民农业效率,同时也能够减轻农业人士的工作劳动量,农业机械智能化新技术的发展以及运用是社会进步的必然方向,也将是我国农业未来发展的重中之重。本文就农业机械智能化设计技术发展现状与展望展开探讨。
关键词:农业机械;发展与应用;智能化
引言
随着我国城镇化进程的不断加快,农村劳动力大量转移,导致大量土地荒废,国家随即出台土地流转补贴政策,农户开始主动将自家闲置土地流转给国家或者承包者以及出现农民专业合作社形式的规模化经营。实践证明,这是我国实现农业现代化、实现乡村振兴的必由之路,一方面,有利于优化土地资源配置和提高劳动生产率;另一方面,有利于保证国家粮食安全。然而,随着规模化经营的进一步加大,劳动力短缺、生产资源不足、农产品产量减少、品质下降的问题逐渐暴露出来。此时,土地规模化经营对我国农业机械智能化有着更加迫切的需求。
1智能化设计特点
以现代设计理论和方法为指导,以知识为依托、以人工智能技术为实现手段、以传统CAD技术为数值计算和图形处理工具,以设计自动化为目的,是当前智能化设计的显著特点。具有专业领域知识库、可利用知识求解相关设计问题、具备协调数据库和图形库等多种资源的能力,是当前智能化设计系统与传统CAD的根本区别。随着大数据、智能制造、并行工程、虚拟现实技术(Virtualreality,VR)、多领域协同仿真技术(Multi-domainco-simulation,MDCS)等概念的兴起,智能化设计正向更高层次的自动化方向发展,以支持大规模的多学科、多领域知识集成。未来智能化设计技术将重点突出“以人为本”的设计思想,强调网络及分布式数据库环境下的多个独立智能体(Agent)协同合作,实现产品设计集成化、并行化、协同化和网络化。产品设计过程实质是一个反复决策过程,包括用户需求评估、设计过程决策、技术问题决策和评价性决策,而在决策过程中,用户需求的模糊性、设计空间的约束性、设计过程的复杂性、设计结果的多样性及其相对准确性,使智能化设计系统存在不同于其他智能系统的特殊困难,具体如下:(1)用户明确需求及隐性需求的正确描述及有效分析,即从市场需求、同业竞争力、企业现状等多方位综合评估分析,深入挖掘产品设计与用户需求之间的转换和映射关系,实现产品的定制化生产。(2)设计任务的合理分解及其子任务之间相互关系的正确描述,即如何将产品的决策空间恰当地分为决策子空间,使有关决策在相应的子系统内有效进行,并实现决策结果的自动整合,以适应任务的多层次性和多目标性。(3)如何充分表达各种异构知识及构建拥有良好组织结构知识库,对不同类型的知识和数据进行合理的表示、分类、组织和管理。(4)高效的知识推理机制及产品再设计的集成,即如何针对设计问题特点和知识表现形式,采用相应的推理机制提高知识的重用率和利用率,并可根据再设计知识确定回溯点和相应参数的修改,实现产品再设计。
2我国农业机械智能化的应用
2.1农业机器人
随着社会的发展,纯体力劳动的农业活动将会被机器人所替代。农业机器人是机器人技术在农业机械上的具体应用,属于特种机器人范畴。农业机器人可以在育秧、移苗、嫁接和农产品收获等方面替代人力。未来的农业机器人将在工作效率和精度上取得发展,来保证实现农业精准化生产。
2.2动力机械的智能化
随着科技的不断进步,科学技术的不断发展,动力机械智能化不仅能够能有效的提高工作效率,更能够促进资源的高效利用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆动力机械的智能化主要包括大型人机工程,农用拖拉机等。近年来,我国越来越重视动力机械智能化的发展与应用,加大农业机械智能化的研发力度,并且在动力机械智能化方面取得了较好的成果。同时我国越来越多的农业机械企业也意识到智能化机械对于当下,对于这个时代的重要性。如深圳冰河提供卫星自动导航仪、卫星平地仪、手持式GPS,北京合众思壮的主打产品为自动驾驶系统,苏测导航则提供自动导航和北斗平地系统…等等。
2.3管理系统智能化
智能化管理系统把先进的物联网技术、控制技术、云计算技术和互联网技术集成在一起,功能强大且高效。其由农机配置、机具状态及智能化实时调度组成,在一个农场、一片区域甚至全国形成高效的农业生产管理网络,采集农业地理、作业环境、农机作业参数、智能农机决策等信息,并进行传递、存储和分析;建立统一完善的信息管理系统,根据农作物生长情况和气候变化采取相应的调度措施;借助各种传感器和中央处理芯片实现多个农机的智能化互联,对协同作业的农机进行智能化管理,使农机作业效果达到最优化。
2.4虚拟仿真在农业机械中的应用
农业机械融合生物和农艺技术,是集成先进制造与智能控制、新一代信息通信、新材料等高新技术的先进装备。农业机械仿真是一个涉及农学、机械、电子、液压、控制等多领域、多学科交叉耦合的协同分析过程。现有的仿真工具虽然可以解决大部分单领域仿真问题,但难以满足复杂条件下农业机械多系统、多物理场耦合的仿真需求,因此,基于土壤-植物-机器体系的复杂农业机械多领域仿真分析已成为当前研究的重点和热点。
3我国智能化农业机械存在的问题与建议
虽然说,自千禧年以来,我国在农业机械智能化上花功夫、下血本,努力学习西方现金技术,不断提升自身实力,不论是农机北斗自动导航系统还是智能温度计又或者是智能喷灌机,都为农业道路提供了许多帮助,降低了大量成本,但是,我们取得成绩的同时,也不能盲目自信,要正视自己与西方发达国家的差距,机遇与挑战并存。现如今,我国政府对于民间企业发展农业机械智能化的专项补贴尚还不足,随着农机智能化的不断发展,资金需求则变得异常巨大,众多小微企业不能够凭借自身力量发展,导致设备维护不便,服务体系不全;其次我国应提升农业机械智能化普及度,目前我国大部分农业地区尚还未开始接触智能化农业机械,导致生产力底下,生产关系落后,如若国家主导,大力倡导、大力扶持智能化农业机械,势必会逐步改变这一被动局面。
4结语
推动土地规模化经营是实现我国农业现代化、实现乡村振兴的必由之路,在加快土地规模化经营进程中,切不可仅仅关注眼前的利益,只追求速度和数量,而要树立可持续发展目标,加快我国农业机械智能化、自动化的发展。农业机械智能化、自动化是高质量推动规模化经营的有力保障。同时要认识到农业机械智能化和规模化经营是相辅相成的关系,在我国土地规模化经营的进程中,也为农业机械的智能化、自动化发展提供了舞台。目前,我国农业机械智能化水平不高,土地规模化经营还不成熟,只有协调二者,促进其共同发展,才能实现我国建设农业现代化强国的目标。
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论文作者:任荣绪,吴海燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
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