智能农机装备技术的发展与创新分析

智能农机装备技术的发展与创新分析

           赵世宏1 王晓勇2

1.黑龙江省农业机械工程科学研究院绥化分院，黑龙江 绥化 152000

2.黑龙江省农业机械工程科学研究院，黑龙江哈尔滨150081

摘要：智能农机装备是我国“十四五”农机科技创新规划和乡村振兴战略规划中的重要内容，也是我国农业科技创新的重要方向。智能农机装备的研发和关键核心技术的突破，是提高我国现代农业的核心竞争力和农业综合生产能力，保证国家粮食安全的重要途径。

关键词：智能农机；装备技术；发展历程；应用；技术创新

0 前言

农业机械化智能化是农业现代化、智能化的必然要求，有着广泛的应用前景和广阔的发展前景。研究小组围绕着智能农机装备技术开发与创新这一主题，对其概念、发展过程和现状进行了阐述，对智能传感技术、自主导航技术、人工智能技术等在农业领域的应用进行了分析，并从政府的引导作用、加大技术研发力度、制定相应的标准规范、推进产业链协同创新、加大技术推广力度、加强国际交流与合作等方面的对策，以期促进农机智能装备技术的创新与进步。

1智能农机装备内涵与特征

智能农机装备融合了土壤、植物、农机、农艺等多学科的知识，融合了机械、电子、信息、控制等多个学科的高科技，实现了“土壤-作物－环境－设备”的农业生产过程中的信息，实现农业生产的“耕-种-管-收”等多个环节的精准高效运行。当前，智能农业机械装备主要有田间智能农机装备、设施种植智能装备、设施养殖智能装备等。在农业生产的各个环节上，如耕作，种子繁殖和播种施肥，植物的保护和管理，收割和收割后处理，节水灌溉，畜牧养殖，设施农业等。该系统具有智能感知、智能决策、精确操作和智能控制四大技术特征。

1.1智能感知技术

智慧农业机械利用传感器对作业环境、作业对象信息、作业状态等信息进行感知，实现对作业环境、作业对象信息、作业状态等的感知，实现农业机械作业过程中的农作物长势、病虫害等信息的监测，对田间作业环境中的障碍信息进行辨识，对作业参数进行准确监测。

1.2智能决策技术

智能化决策是实现智能化农业机械精确控制、实现高效、高质量作业的前提与保证。本项目以智能农业机械为研究对象，利用机器学习算法对传感器运行数据进行分析，并将其与知识库及数据库相结合，研究可变工况下的作业或路径规划方法，重点解决可变施肥方案制定、最优行驶路径规划、主从协作与协同作业控制等关键问题。

1.3精准作业技术

将定位、导航、无人驾驶和智能控制等技术有机地融合在一起，使农业机械设备能够达到精确的智能化操作。当前，大部分农业机械设备还停留在行驶时无人驾驶、手持机器辅助的辅助驾驶阶段。本项目以智能农机为研究对象，研究其智能控制与精确操作的关键技术，主要包括：智能农机的总线控制、主机与机具电控的控制、电液提升的智能决策控制等。

1.4智能管控技术

该项目研究内容包括：农机设备状态终端监测，农机大数据云服务体系结构，以及农机信息系统/算法库/模型库的建立。通过云平台，可以对农业机械的生产运行情况进行监测，对农业机械进行远程调度与控制，对农业机械设备的故障情况进行查询，对农业机械装备进行远程诊断与维修，从而达到对农业机械装备的网络化管理。智能农机装备是智慧农业生产体系中的一个关键环节，它与智能生产信息采集设施、生产管理信息化平台一起构成了一个闭环，以大数据为指引，以智能感知、智能决策、精准作业、智能管控为中心，促进农业生产向节本、高效、精准、绿色的方向发展。

2智能农机装备技术发展创新策略

2.1加强技术研究和开发

要促进农业机械智能化技术的创新与发展，必须把强化科技研发作为首要任务。在此基础上，提出了以市场为导向，加强政府主导，建立健全相应的政策与计划，为农机智能化技术的发展营造有利的外部环境。农业机械智能化技术是一项极具研究意义、应用前景广阔的产业，国家应该在政策上给予一定的扶持与指导。要积极制订有关的政策、法规，鼓励科研机构、生产企业、用户等多方力量，共同参与到农业机械智能化的研究和发展中来，使其在科技研究、开发、应用中起到引导作用。同时，要进一步加大对农业机械智能化技术研发人才的关注力度，加大科技研发人员的培训与引进力度，增强高等院校及科研院所的技术研发实力，促进农业机械智能化技术的研发水平。在此基础上，要加强对知识产权的保护，以保证科技创新的顺利进行。

2.2强化标准化和规范化建设

研究成果可为我国农业机械化发展提供新的思路，为农业机械化发展提供新的思路。在标准化建设上，要根据农业机械智能化技术的特征与要求，制订相关标准与标准。比如，对各类智能化农业机械设备进行通讯协议标准化，使不同型号的智能化农业机械设备间的信息互联。在标准化建设上，要制订相关的技术标准，对研发、生产、销售、使用等各个环节进行标准化管理，促进技术标准化发展。比如，制定农业机械智能化设备的安全规范，对其安全设计与生产标准进行标准化，保证使用者的使用安全性。在此基础上，通过标准化与标准化的建设，促进技术交换与沟通，促进技术共享与协作，促进技术的共同创新与优化。

2.3推动产业链协同创新

通过开展产、学、研等方面的合作，促进农业机械智能化技术在产业链上的协同创新，实现产业链上、下游资源的融合，提升科技创新与应用能力。深化产学研合作，推进农业机械智能化技术的产业链协同创新，是推进农业机械智能化技术开发与创新的一种重要战略，通过产学研结合，可以有效地发挥各自的优势，推进技术创新与发展，形成产业链上下游的良性互动与协同创新。在此基础上，提出了构建科学的产学研合作机制与制度，强化产、学、研的沟通与协作，促进科技创新与应用。

2.4加大技术普及和推广力度

在智能农机装备技术的发展与创新中，宣传与普及工作也起着举足轻重的作用，通过对其进行宣传与普及，使人们对智能农机装备技术的优点与运用有了更多的认识，从而促进了该技术的运用与推广，从而推动农业生产向现代化、智能化的方向发展。政府有关部门要加大对农业机械智能化技术的宣传力度，利用政策解读、专题报道、研讨会等方式，使广大群众认识到农业机械智能化技术的重要意义及其发展前景。与此同时，政府也可以通过开展科普活动、推广宣传等方式，将智能化农机设备技术的运用推广到广大农民中，从而提升农户的科技水平与生产效率。

2.5推进国际交流和合作积极参与

首先，要加强国际间的科技交流，把握世界先进农业机械设备的发展动态，把握世界先进农业机械设备的发展动态与发展趋势，并在此基础上进行国际科技交流，以开阔自己的眼界，提升自己的技术层次与创新能力。在此基础上，通过引进国外先进技术，结合我国国情，研制出符合中国国情的新型农业机械设备，促进我国农业机械智能化技术的自主创新与提升，逐渐提升国产农业机械智能化设备的技术实力与竞争能力，促进我国科技的国际发展。

总结：农机智能化技术的运用对于农业生产和经济的发展具有重要意义，因此，政府与企业应该加大对其技术研发的力度，制订相应的标准与规范，加强产学研合作，并积极参加国际间的科技交流与合作，以推进智能农机装备技术的创新与发展，提升农业生产的效率与品质，减少生产成本，推动农业的现代化与智能化发展。

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