农业机械智能化发展现状及趋势探讨

宋文彬

摘要：目前我國农业发展形势良好，社会大众对农业作业形式提出全新的要求及标准。传统农耕模式早已无法满足农业发展要求，而智能化农业机械的应用获取广泛的认可，成为农业发展的必然趋势。同时，我国人口数量众多且人均耕地面积锐减，使得农业资源利用率相对较低，严重阻碍农业长远发展。本文以农业机械智能化为切入点，分析其发展现状，进一步对其发展趋势进行分析，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。

关键词：农业机械;智能化发展现状;发展趋势

中图分类号：F323.3;S220.2文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）03-0042-01

Abstract：atpresent，China'sagriculturaldevelopmentsituationisgood，andthepublicputforwardnewrequirementsandstandardsforagriculturaloperationform.Traditionalfarmingmodehasbeenunabletomeettherequirementsofagriculturaldevelopment，andtheapplicationofintelligentagriculturalmachineryhasbeenwidelyrecognized，whichhasbecometheinevitabletrendofagriculturaldevelopment.Atthesametime，Chinahasalargepopulationandthepercapitacultivatedlandareahasdecreasedsharply，whichmakestheutilizationrateofagriculturalresourcesrelativelylow，whichseriouslyhindersthelong-termdevelopmentofagriculture.Thispapertakestheintelligentagriculturalmachineryasthebreakthroughpoint，analyzesitsdevelopmentstatusandfurtheranalyzesitsdevelopmenttrend，aimingtoaccumulatemorepracticalexperienceforrelevantpractitioners.

Keywords：agriculturalmachinery;intelligentdevelopmentstatus;developmenttrend

自动化控制技术占据着农业机械设计极其重要的地位及作用，并且农业机械运作环境及设计环节相对复杂，仅仅凭借传感系统及控制系统无法实现高效化生产的目标。由此可见，扩大智能化农业机械的研发力度，能满足高效收集、合理整合及妥善处理信息数据的要求，而此环境下智能化农业机械应运而生[1]。同时，智能化农业机械能实现智能化处理传感器反馈信号的目标，与控制系统及操作人员进行信息交互，极大程度上保证机械作业的效率性及可靠性。受现代化社会蓬勃发展的影响，自动化及智能化逐渐替代人力及机械化劳动，能保证农业生产效率。鉴于此，本文针对“农业机械智能化发展现状及趋势”进行分析研究具有重要的价值意义。

1农业机械智能化的发展现状分析

1.1模块化设计。模块化设计指分析产品功能性条件下设计一系列功能模块，而上述模块相结合能组合形成各种类型产品用于客户进行选择，并且农业机械的类型相对复杂，模块普遍无法自行适应，可能出现无法发挥模块化设计的应用优势[2]。按手段类型，模块手段可划分为启发式及聚类式。其中，启发式主张立足于工程适用背景搭建教学规划模型，利用相应的算法获取模块划分的最优解法;聚类式指利用网络及矩阵设计用于表现产品元素的拓扑关系，结合聚类算法计算出零部件的成组模块区分，包括以DSM聚类为基础的模块划分法及以图论为基础的模块划分法。

1.2计算机辅助建模。CAD计算机辅助系统可作用于建模阶段，包括PTCCreo参数化建模技术等，被广泛应用于农机产品数字化设计领域。一般说来，产品模型数据及标准无法有效支持几何构造历史等设计理念传递，仅仅依靠以历史为基础的参数化建模手段能满足运用宏命令交换CAD模型的要求。同时，CAD建模往往需要利用设计理论知识实现智能化设计的目标，而将计算机建模与设计知识相结合，能保证模型的适用性。CAD模型的设计知识划分为材料特征、标准及尺寸等层面的隐性知识，而将NISTCPM为基础面向并行工程的设计数据库表示模型的知识描述可划分为3个层面，提出以知识为基础的参数化设计系统。

1.3虚拟仿真。融入生物技术及农艺技术是集结先进制造技术、智能化控制技术及全新材料等先进技术手段的集中体现。从本质角度来看，农业机械仿真学理论涵盖控制学、机械学及农业科学等科学领域。即便仿真工具能彻底解决大多数仿真问题，但是无法满足农业机械复杂及物理耦合的具体要求，往往需要全面分析各个农业机械领域的仿真工具应用情况。同时，VR技术的大范围推广对农业机械设计的影响相对深远，尤其是对于结构复杂且设计难度大的大型农业机械，利用VR技术手段能完成建模结构性、功能性及外观性的任务。此外，VR技术能满足虚拟作业的要求，能全面评价产品的功能性及设计方案。

2农业机械智能化的发展趋势分析

自动化控制技术占据着农业机械设计极其重要的地位及作用，并且农业机械运作环境及设计流程相对复杂，仅仅凭借传感系统及控制系统无法实现生产高效化的目标。而从农业机械智能化发展趋势来看，具体趋势如下：

2.1个性化趋势。从农业机械角度来看，客户的要求及选择呈现出多样化及层次化的状态，而灵活运用大数据技术手段能收集整理客户信息数据，分析客户的具体需求及个人偏好，研究出农业机械使用、管理及客户要求三者间的联系性，最终形成用户需求模型。除此之外，全面分析客户要求及产品设计间的转化方式，例如：AD理论及人工智能算法等，实现客户域至功能及结构域间联系性表现的目标，有助于设计出更加符合高性能及科学性的农业机械，方可满足客户多样化的使用要求。

2.2基础数据和互作原理趋势。即便推动农业发展及保证粮食生产安全性是农业机械的主要发展目标，但是对于农业机械设计的数据信息相对缺乏，极易出现产品质量不足的问题，而结合土壤-机械-作物系统的规律，研究相关装置及工具技术，能重点解析构建出网络化的农田土壤力学参数及农业机械物理特性指标，并且不得脱离工程材料及农业机械荷载结构力学等理论知识的支持，形成农业机械通用的组件数字化设计数据库，为形成农业机械智能化设计方案提供强有力的支持，大大提高机械设计的合理性。

3结语

通过本文探究，认识到现代化农业发展无法脱离智能化农业机械的支持，主张利用先进科学的智能化技术手段与农业机械设计制造相结合，能大大提高农业机械的作业效率，突出其使用功能，进一步推动现代化农业稳定发展。因此，全面分析农业机械智能化的发展现状及发展趋势占据着极其重要的地位及作用，不止能决定未来农业机械的发展进程，更能集中体现其农业发展的应用价值。

参考文献：

[1]崔跃峰.农业机械智能化设计技术发展现状与展望[J].农业开发与装备，2020（06）：9.

[2]高文英.浅议现代农业机械智能化的应用与发展[J].南方农机，2020，51（11）：65.