农业机械智能化前景

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农业机械智能化前景范文第1篇

1 电子信息技术在农业机械领域的发展趋势分析与指导

随着科技电子信息技术的的高速腾飞，当前中国农业社会已经进入农用电子化时代，电子信息技术成为了在农业工具机械中最活跃的技术手段。电子信息技术的不断趋向化发展已经成为了农业机械领域中机电一体化的主要特征。电子信息技术在农业机械领域中的动态发展趋势，主要体现在下面三个方面：

1.1 农业机械中电子信息技术的高智能化，高便捷化

农业机械领域中机电一体智能化，多元化发展是在农业机械工业化的基础上建立进而研究的，在农业机电一体化的的发展趋势上，智能化是一个重要的方向。现代化的电子信息技术能够根据周围环境的静态情况进行模拟分析，然后对其展开集约化，智能化，高效率化的逻辑分析甄别以及综合处理信息进行预判。

1.2 网络化，信息采集多元化，农业数据信息环境模拟分析

电子信息技术覆盖网络在电子信息技术应用不断深入现代农业机械中，已经成为电子集成技术和信息分析技术结合的高效率工作产物。电子信息的高速度数字处理技术和机电一体化高效率运行的网络化，使得农业信息资源得以及时交流和共享，提高了农业机械的工作效率同时也避免了人为操作的失误。

1.3 信息处理高效便捷化，智能辅助理想化

现代的电子信息技术，就其开发应用来说，是以整合和存储各式各样的动态为自然信息的基石，用高效化的计算机处理技术进行分享互动和及时分析，使得信息上的各类动态信息可以得到及时的管理。相对传统的农业机械技术来说，这样的发展趋势有着更加便捷化，高效化的好处，充分调动生产力，提高农业生产效率。

2 电子信息技术对农业机械发展的辅

电子信息化的农业生产机械是建立在机电一体化技术不断发展基础上的新型农业生产工具。 电子信息技术与农业机械相结合的科技手段在传统农业工具范围内具有很广泛的应用前景。例如；电子信息自动化的农业改良机械可以根据当地土壤肥力具体含量情况进行自动化的对农作物的施肥作业。还可以根据当地病虫害对农业经济作物的具体受灾状况来调节农药在农田间的使用量，根据当地农田的干旱情况及时灌溉，喷灌，进行自动化的用水量调节。电子信息智能化的可以调节拖拉机黎作土壤时的深度状况，及时改善土壤量化栽种标准，防止耕田土地固结和肥力下降等状况。农业机械的自动化合成信息技术分析可以通过大量数据得出与庄稼所需化肥、水分、农药，耕作以及其他植被影响状况等。就可以减少各种农田耕种成本的投入，大大降低了农业生产环节中的人力负担，提高土地收益的同时也提高了农田的经济效益。电子信息化的农业机械还十分有利于周围农田环境的保护。电子信息化的农业机械通过对农业环境的数据信息的采集进行综合性的数据分析，使粗放型的农业耕作方式向信息化，集成化，智能化，便捷化不断迈进。自动化的农业数据分析使种农业耕作原料的使用量达到非常准确的程度，经营可以像汽车生产线一样达到便捷化，精细化。从而实现农田土地的规模化耕种与协作步骤劳动，大大的提高了农业生产效率，提高农业作物的生产周期达到最大的效益化收入。介绍电子信息化的农业机械技术与管理系统，引入这种当今发达的农业生产概念，可以为我国今后信息化的农业生产发展奠定一定的基础。

2.1 电子信息技术与农业机械的串联化发展

电子信息技术下的农业机械智能化，自动化，是指运用先进的电子信息技术对传统的农业生产机械进行一定方式的改良与升级。让新一代的农业电子信息化生产装备机械适用于农业生产环境改善，农田耕作劳动等环节。自动化的农业机械内涵是在各个农业劳作部门中最大限度地使用农业电子信息化机械代替人为手工工具传统生产方式进行生产。例如：在农田种植业过程中，使用农业信息自动化的拖拉机、联合割种机、水源排灌机、机动运输车辆等进行土地翻耕，联合种植，播种，操作运输等方面进行全自动信息化的作业，使全部农业生产环节由传统的人为机械化到电子信息机械自动化过度。从而实现现代各农业生产部门中电子信息农业机械自动化，智能化化，可以大范围的，全方位的，减轻劳动强度，提高农业生产效率。

2.2 电子信息技术化下的农业机械的背景应用状态

2.2.1 电子信息化的农业机械化以提高农业生产效率为前提。不仅重视增加产量和节省劳动力，也重视整体农业生产过程中的生产效率对农业经济效益的影响，以自动化，智能化多角度的提高农田的自我耕作效率，解决众多地区农业生产劳动力生产不足的影响。

2.2.2 根据当今中国的国情、国力确定农业电子信息机械化的发展规模与进程，与工业、能源、科技、资金，具体农业状况，劳动力改善等方面进行全方位的配套适应性发展。

2.2.3 我国经济农业，劳务农业，持续性农业，可规划农业，劳动力导向性农业等在一个相当长的历史时期内，应该着重以农业生产为先头兵，加大三农科技与创新投资力度，进行全方位的试验与改革，把机电一体化与电子信息科技化的农业机械广泛的推广下去。

2.2.4 电子信息技术下的农业机械化为实现农业全面可持续性发展和社会农业可理性化服务而不断迈进。其范围既包括种植业，也包括林、牧、副、渔各种与农业相配套的产业发展。在集成高效化发展的模式下，充分带动各种链式产业的协调发展，充分解决与发展生产力。

2.2.5农业电子信息机械化的作业项目不急于求成，在农业可持续发展的前提，不断创新，不断迈进，是其优质内涵。在集约化，智能化的模范电子信息带动下，实现提高农业生产效率的目标。

农业机械智能化前景范文第2篇

关键词：新型设施大棚；农业机械；农业发展；温室

随着科技技术的不断发展，带动了我国农业的机械化生产，在现代的农业的耕种中，农业机械的应用十分广泛，为现代农业种植、培育与收获带来了很大的方便。不仅减轻了农业种植劳动量，还提高了农业的生产水平。在现代农业的发展中，对于农业机械的使用范围越来越广泛，农业机械也成了我国农业现代化发展的重要设施基础。因此，对于农业机械在新型设施大棚中的应用进行研究，有助于我国农业的更好发展。

1新型设施大棚

新型设施大棚即是指在传统的大棚技术基础上，利用智能控制系统对大棚内的温度、光照、二氧化碳及湿度进行调节与控制，通过监控大棚内的风机、水帘、遮阳板等设施，使得大棚内的环境能够充分满足所种植的植物的生长需要，促进植物的健康快速生长。目前的新型设施主要有温室大棚和智能大棚两类，前者包括玻璃温室与塑料温室。

2农业机械应用现状分析

2．1耕作机的应用现状

耕作机是指能够一次性实现耕地、整地、播种等多种农业项目的耕地机械，其应用在现代的农业耕种中，使得相关的作业流程被简化，耕作效率得到提高，重要的是减少了作业者的工作劳动量。当前应用比较广泛的耕作机为联合式耕作机，其中由松土机、旋耕机、滚笼耙等基础设备组成的耕作机能够将表土耕作与基本耕作一次性完成；而由弹齿耙、钉齿耙、滚笼耙、圆盘耙、镇压器等各部件组成的耕作机能够在耕作的基础上完成播种前的种床准备；而驱动型碎土与铧式犁部件组合而成的耕作机被称为耕耙犁，该耕作机能够在犁体翻起的土垡上升到犁壁翼部抛出时，旋耕器上的旋耕刀将土垡切碎，从而可把铧式犁和旋耕机的作业特点结合起来，松碎全部耕层土壤。另外，农业耕种中对于拖拉机的利用率也有所提高。

2．2微喷灌系统的应用现状

微喷灌在现代城市的绿化以及农种中均有广泛应用，其通过低压管道向农作物植株附近输送，再由较小的喷头对作物的枝叶或土壤进行喷洒灌溉的方式。微喷灌系统的工作特点是压力小、流量小，不仅对土壤的含水量具有较好的保证，使得植物的水分需求得到满足，还能够对植物局部的湿度与气候具有一定的调节作用，从而有利于植物的生长，当前在果园、蔬菜田、药材、花卉等大棚种植与露天种植中均有广泛的应用。当前所使用的微喷灌系统主要有水源、过滤器、输水管、供水泵、控制阀门、施肥管以及小型喷头等组成。

2．3智能化温度调控系统的应用

温度对于植物来说是十分重要的一部分，智能化温度调节系统是应用了计算机智能化控制，对种植大棚中的温度进行智能化调控，其中包括对温度的采集、显示与增温控制等，对系统控制进行了改进和完善，还应用了MAT—LAB对系统进行仿真。该项温度调控系统的设计对于大棚中的温度调控作业实施中的人机结合较好，且操作十分简便，具有较高的自动化控制性能。此外，该项系统的制造成本较低，其应用前景良好。

3农业机械在新型设施大棚中的应用存在问题

3．1操作上受到限制

大棚的建设需要一些支架的支撑，且为了便于控制温度，其空间也受到很大限制，所以对于一些体积较大耕作机，在耕作时就会造成很大不便。

3．2智能化程度低

当前所投入使用的新型设施大棚还没有完全实现喷灌与温度控制智能化调整的状态，还在很大程度上依靠人工进行，其智能化程度低也是十分明显的。

3．3应用成本相对较高

新型设施大棚的制造成本较高，对于经济发展程度较低的农村来说，新型设施大棚的覆盖率十分低，且受到地理因素的影响，农业机械业很难在新型设施大棚中得到快速推广和应用。

4农业机械在新型设施大棚中的应用市场与前景

4．1应用市场分析

在物联网技术不断发展的促进下，新型设施大棚的建造以及农业机械在其中的应用条件逐渐成熟。物联网技术使得感知技术、现代网络技术、人工智能及自动化技术有效结合，并达到一种集成形式的应用状态。在用于控制大棚内的温度时，可以充分的发挥物联网的优势，从而来实现无线传感器的网络监测，利用传感器节点与执行机构节点，例如新型设施大棚中的低压电机、阀门、风机等工作电流要求较低的执行机构构建无线网络，以此检测大棚内pH值、湿度、光照、温度、二氧化碳浓度、气压等，然后采用模型对其进行分析后，再采取针对性的调节措施，实现对大棚温度环境的控制和施肥、灌溉等工作，为植物的生长营造一个最适宜的环境。另外，物联网技术还可以在温室生产的不同生产阶段进行应用。例如，在大棚生产的准备阶段，可以通过对大棚中传感器传回的温室信息的分析，对大棚内的环境进行初步的掌握，然后选择最合适的植物进行种植；而在生长时期，可以通过调控温室中的湿度、温度来实现对植物生长的监测，更好的实现精细化管理，大棚中的空气和土壤的温度和湿度均可以根据植物生长的需求来进行调节。另外可以根据温室中的光照和温度来调节遮阳网的开启时间，通过温度采集信息来调整温室内的加温系统；植物成熟收获以后，利用物联网技术对植被生长过程中的环境调控要求进行分析，并在下一轮的生产中利用这部分信息，实现更好的生产管理。

4．2应用前景分析

将农业机械利用在新型设施大棚的种植生产中，使得大棚内的透光性与温度均得到了较好的控制，还对机械成本具有一定的降低，节省了劳动力支出。在一定层面上使得农业耕作的产量增加，另一方面使得农作物的质量得到保证。由此可见，该项技术的应用具有较高的可靠性、经济效益，因此也受到了农作物种植者的喜爱，其应用情景也十分广阔，在未来的应用于发展中可能成为我国农业生产中的重要技术措施。

5推广农业机械在新型设施大棚中的应用策略探讨

5．1提高技术宣传力度

无论是农业机械在新型设施农业中的有效应用还是农业机械或新型设施大棚的单独应用，其均需要农民对该项农业生产技术具有一定的了解，并愿意尝试应用该项技术在农业生产中。那么，对于技术的广泛宣传以及农民种植技术的培训显得十分必要和重要，对技术的一些种植优点以及带来的经济价值进行普及，从而引导和启发农民群众实施该项技术，取得较好的农耕效果。

5．2技术的推广

技术的推广与宣传具有相似的重要性，需要对农业机械在新型设施大棚中的应用技术进行不断的改进和完善，使得该项技术具备适用性能且功能完整的农业设备，从而提高农业耕种的水平和档次。另外，采取示范性的农机推广方式，对一些具有新进技术的设备和机械进行推广，提高我国农业生产力。

5．3加强政策扶持力度

由于我国农村的经济发展落后，其耕种的经济效益较差，所以难以承担全部的新型设施大棚建造成本，这便需要政府给予一定的经济补贴与政策帮助，使得该项技术能够最大程度被农民所应用。一方面，对于示范园区的建设，应充分以政府为主导、农业部门参与、社会群众共同建设的方式，构建新型设施大棚，实现先进农业耕种技术的展示，从而引导农民对其进行正确的应用。另一方面，国家需要对一些优良种子或幼苗的培育投入一定的经济，还需要对相关高等院校的技术人才培养给予相应的支持，对农民的新型设施大棚建设给予经济扶持与政策扶持，推动技术在农村中职中的应用，从而促进我国农业生产的机械化与科技化。

参考文献

［1］王泽成，张仁锋，李宛凝．农业机械安全生产管理现状与对策［J］．南方农机，2017，（01）：13＋16．

［2］吕国光．浅议莲都区农业机械在设施农业中应用［J］．农业开发与装备，2017，（01）：56．

［3］李锦图．浅谈农业机械在新型设施大棚中的应用［J］．山东农机化，2017，（01）：15－16．

［4］尹素杰，李军，李海迎，郭刚．新型农业大棚骨架的性能分析［J］．中国农学通报，2017，（18）：159－164．

农业机械智能化前景范文第3篇

关键词：现代制造技术；农业机械制造业；虚拟技术；集成制造

技术是企业能否获得持续发展的主要动力之一，对于机械制造来说，制造技术的水平如何对这一行业的发展有着不可替代的作用和影响。自从进入21世纪后，科学技术有了迅猛的发展，经过研究人员的努力和研究，现代制造技术也有了非常明显的进步，而且在近年来已经广泛应用到了机械制造业中。比如，农业机械制造作为机械制造业的重要组成部分，在现代制造技术的辅助下，农业机械产品的质量和生产效率得到了大幅度的提高。农业机械制造水平的提高在一定程度上加快了农业现代化建设的步伐。因此，加强现代制造技术在农业机械制造业中应用及其研究是非常有必要的。

1现代制造技术概述

先进现代制造技术这个词语最早出现在上世纪80年代。随着全球经济的不断发展，以及科学技术的不断进步，美国政府将先进技术制造列入了国家重点扶持的研究项目之一。为了积极响应这一政策，美国众多研究者和学者根据本国的科技发展现状，以及当时全球制造业面临的困难和挑战，对制造技术的发展前景展开了深入的探讨，同时对制造技术存在的问题和不足等进行了分析与思考。并且在这些研究的基础上进一步探讨了制造技术在促进国民经济发展中所起到的作用，并赋予了先进制造技术全新的、严格的定义。所谓先进制造技术就是以计算机技术为基础，并结合材料、信息、能源、机械等其他领域的管理技术，来对产品进行生产、加工、管理的技术。当前，现代制造技术已经突破了传统的生产和加工模式，发展到了一个新的阶段。其功能和应用范围也在不断升级和扩大，已经发展成为包括电子、信息、通信、机械、能源、自动化技术、智能化技术等多个学科、多个领域相互融合的、全方位的、立体化的综合性技术。此外，现代制造技术包含的内容也比较多，跨越的行业范围比较大，基本包括柔性制造体系、系统加工、自动化控制、特种加工、自动化检测和计算机辅助设计等。

2现代制造技术在农业机械制造业中的应用

2.1数控机床技术在农业机械制造业中的应用

近年来，虽然国内数控机床技术有比较迅猛的发展，但由于其起步较晚，与发达国家相比，技术水平还有很大差距，仍有很多不成熟、不完善的地方。因此，在农业机械制造业中，数控机床技术还没有得到广泛的使用。深究其原因，主要是：①数控机床技术的成本较高；②数控机床技术为单一的技术种类，与其他技术不能很好地结合。因此，很多农业机械制造企业没有将这种技术引入到产品的设计和生产过程中。虽然当前数控机床技术还没有在农业机械制造业中得到大规模的推广和使用，但是随着科技的不断进步，数控机床技术将会有广阔的发展前景，而且随着这一技术的不断创新和进步，它将会更好地应用在农业机械制造业中。此外，农业机械制造企业要在应用数控机床技术的过程中注意以下几个问题：①要根据机械设备的生产规模来选择合适的机床，确保加工的零件与机械设备相匹配；②提前编辑好符合要求数控机床编程，并输入到相关设备中，同时选择恰当的刀架对机械设备的零件进行加工。

2.2虚拟技术在农业机械制造业中的应用

目前，虚拟技术已经成为了农业机械制造业中一门非常重要且关键的技术。有不少农业机械设备企业在制造和生产设备的过程中，由于产品设计方案不完善、生产难度较大、操作失误、零件加工失败等各种原因增加了企业的生产成本。为了避免这些不必要的经济损失，很多农业机械设备生产企业采用虚拟技术。通常企业将会利用虚拟技术模拟机械设备的生产过程，并在此过程中对实际生产所需要的数据以及工艺信息进行收集，从而减少实际工作中可能存在误差，保证机械设备生产的质量，提高机械设备制造的可靠性和成功率。

2.3计算机集成制造系统在农业机械制造业中的应用

计算机集成制造系统是农业机械制造业中较为常见的一种现代制造技术，简称为CIMS技术。具体来说，这一技术主要是以计算机为基础，对机械制造过程进行智能化管理的一种方法和手段。近年来，随着农业现代化的进程逐步加快，农业生产水平不断提高，农业机械设备的需求量不断提升。为了满足农业生产规模的要求，农业机械制造企业应当结合本行业的实际发展情况，逐步加快农业现代化的进程，将CIMS技术融入到产品的研发和生产中。这样既能够促进企业加快传统生产模式的转换，也能增强企业的核心竞争力，降低生产成本与风险，进而提高企业的经济效益。

3结束语

虽然我国是农业大国，但是由于技术方面的限制，导致农业机械化的程度与发达国家有很大差距。现代制造技术作为一种高新技术，未来将在农业机械制造业中有很好的应用前景，随着其应用范围的不断扩大，我国农业机械产品功能将会不断完善，产品质量将会明显提升，这在一定程度上也会促进我国现代农业的发展。

参考文献：

[1]徐勇,李平安.现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究[J].农机使用与维修,2015(7):14-16.

农业机械智能化前景范文第4篇

【关键词】水果采摘;智能化;效率高

Abstract：with the extension of new agriculture and the development of technology，agricultural robots are gradually being used in every area of the agriculture product.These robots are becoming more and more important in the agricultural field and are promoting the machinery and equipment to the intelligent direction.Based on this background ，the intelligent fruit picker which is the perfect combination of the auto-control system and the machinery equipment can finish all the work such as the picking、classification 、packing and the transportation.These functions can avoid the loss of the labor lack and improve the picking efficiency.As the result of the technological development，the intelligent fruit picker has a bright future and practical value.

Keywords：fruit picking;intelligence;high efficiency

引言

在水果种植产业中，水果采摘大约占到整个产业工作量的50%，由于水果采摘过程中的复杂性，大部分水果产业区在水果采摘时依然以手工作业为主。虽然有些地区采用机械化作业，但其自动化生产水平依然较低，不能满足产业的发展需求。水果作为时令性农业产品，目前在采摘过程中需要大量的劳动力，随着我国老龄化程度的不断加深，农村劳动力不断减少，生产成本不断提高，限制了整个水果产业的发展[2]。

随着计算机技术的不断进步以及自动控制系统的发展，智能化水果采摘机的出现解决目前水果种植行业面临的困境。其利用智能化的生产方式在水果采摘过程中降低果农的劳动强度以及生产成本，并根据水果直径直接在采摘过程中对水果进行分类，可以有效地增加整个产业的生产效率，符合水果产业化发展的需求。智能化采摘机在水果产业中的应用可以保证水果适时采摘、提高水果质量具有重要意义，并且随着农业向产业化发展的进程中，智能化采摘机具有广阔的市场前景[2]。

1.总体设计方案

智能化水果采摘机主要有机械装备和控制系统2部分组成。其中机械装备包括：运输车辆、水果采摘机构、水果收集机构，控制系统则包括：控制终端、传感装置与视觉系统。机械装备与控制系统在采摘水果过程中相互协作，共同完成水果的识别、采摘、分类、装箱等过程，直接在水果采摘过程中实现机械的智能化生产。其整体效果图如图1所示。

图1 整体效果图

注：1.伸缩立柱;2.旋转盘;3.采摘伸展臂;4.采摘机械手;5.水果手机伸展臂;6.水果收集箱;7.水果传送带;8.运输车;9.伸展臂承载板。

1.1 运输车辆

智能化水果采摘机以运输车辆作为主要机械承重机构，设计过程中突破了目前世界上现有水果采摘机只采不运的缺陷。将运输车辆直接应用到采摘机的主体机构中，既满足了运输水果的作用，也可以作为采摘机构中的支撑平台节约了占地空间。车厢设计过程中在传统农用车辆的基础上进行了改进，将车厢分隔成两个不同的区域，可以在水果分类后根据水果直径的不同将果箱放在不同区域。

1.2 水果采摘机构

智能化水果采摘机的采摘机构如图2所示。采摘机构将采用多关节与机械手的配合，更加灵活的工作在茂密的果树中，达到精细化作业的目标。

1）多关节伸展在果园中工作时能够更有效的避开树枝的阻碍，轻松地到达水果所在的位置。每节伸展臂都利用液压传动装置进行伸缩，可以在一个平面内绕链接部分旋转180度，能够满足不同角度的采摘，并且借助多关节伸缩更好的去实现机械手与水果距离的控制，以此实现水果采摘时的准确、高效的目的。

2）根据多次模拟测试，在机械手设计过程中留有一定余量，可以在一条直线上自由伸缩，防止伸展臂的局限性不能使机械手到达指定位置，实现了采摘机的精细化作业。机械手端部模拟仿生手的结构，多个夹持模块同时对水果受力，避免因一部分受力不足或过大造成水果表面的破坏。并且利用数学建模的方式对不同水果进行受力模拟，得到夹持水果时受压的最大值，以此来提高采摘水果的质量。

机械手根据不同水果类型可进行换置，在不同时间对多种水果进行采摘，避免因水果的季节性问题造成采摘机的闲置，从而提高了采摘机的利用率，并使采摘机具有较高的灵活性和通用性。

实现整个过程中的自动化作业，可以在作业过程中源源不断的供料。以此来减少工人在工作过程中复杂化、高强度的劳动过程。

图2 采摘机构示意图

1.3 水果的收集机构

智能化水果采摘机的收集机构如图3所示。收集臂采用液压传动将多节机械臂自由伸缩，有效控制机械臂的伸缩距离，自由控制收集箱在空间中所在的位置。在收集臂中仍然采用三节机械臂的伸缩方式，其中第一节直接固定在旋转盘上，能够满足机械臂在空间中自由旋转，各机械臂根据水果收集箱距离机械手的距离，合理伸缩各节的长度，保持采摘水果时收集箱时刻处于机械手下方，方便水果的放置。

收集箱采用两个不同的放置区域，在机械手对水果进行分类后根据程序的控制，将分类好的水果按照其直径大小放置在两个不同的箱子中。机械手和收集箱的有效结合可以直接在采摘水果时根据直径大小对水果进行分类，减轻了果农后期因挑选水果带来的劳动强度[3]。

图3 水果收集机构

1.4 控制终端

控制终端作为采摘机的核心控制部分[4]，在对信号处理过程中对传输过来的信息进行识别、分析来判断出信号是否为所需要的信号，直接根据程序筛选出采摘机需要的信号，提高了控制终端控制机器工作的效率，如图4所示。

图4 控制终端流程图

1.5 传感装置与视觉系统

1）传感装置

目前我国加大多数果农在对水果分类过程中较大程度的依赖于人工，使果农劳动强度增加并且不能在水果分类过程中不能进行标准化生产，智能化采摘机对水果进行分类的过程中解决了目前果农所面临的这一系列问题。实现采摘机智能化分类主要依赖于光电传感器在机器中的应用，它可以根据水果的大小来收集信号，直接传入到控制终端对信号处理并控制机械手将水果放置于不同的收集箱中，轻松实现了对水果的分类。

2）视觉系统

视觉系统在采摘机中作为重要的组成部分，采摘机利用双目视觉系统对水果进行识别、定位，可以轻松地获取水果的精确位置以及水果周围的环境，并结合控制终端的图像模拟系统对现有图像进行处理。控制终端将处理后的图像得到水果三维空间位置以及周围复杂的环境的数字化程序，结合所需要的算法对机械手运动路径进行分析，确定最短的路径以及避开周围的障碍，对水果进行精确采摘 [5]。

2.工作原理及产品特点

2.1 工作原理

采摘机在工作工程中利用端部的视觉系统与感应装置收集工作过程中一系列信息，将信号传输到控制终端中进行分析，得到分析结果后根据一定算法得到工作方案并输出信号到机械部分，直接对机械各部分进行智能化控制，实现了水果从识别、采摘、分类、装箱等全过程的智能化生产。采摘机还运用信息反馈系统在工作过程实时收集信息，控制终端将采集到的实时信息与设计的工作方案进行对比，并不断进行校正操作过程以达到最佳的工作状态。

2.2 产品特点

1）先进的传感装置与视觉系统对水果具有有效检测以及对水果位置精（下转第166页）（上接第164页）确定位，有助于整个采摘过程智能化作业的实施。

2）采摘机将控制系统、采摘装备以及运输车辆一体化的设计方案节约了工作空间，更方便于不同区域的水果采摘。

3）在水果采摘过程中直接依据水果大小进行分类，减轻了果农的劳动强度。

4）机械手可以根据水果的种类不同进行换置，方便在不同季节采摘多种水果，具有较好的通用性，使采摘机实现多重利用。

3.总结

智能化水果采摘机将控制系统与机械系统的有效结合实现了水果的智能化作业，可以满足工作过程中对水果的识别、采摘、分类、装箱等一系列过程，并结合机械手的可更换性来实现对多种水果进行采摘。解决了水果种植行业因水果采摘季节性强造成采摘人员不足、劳动强度大等问题，该产品的研究与开发对于解放劳动力、提高生产效率、降低生产成本、保证水果品质都具有重要意义。随着采摘机的不断发展以及采摘技术越来越成熟，它将会逐渐普遍适用于现代水果产业中，实现整个水果种植行业的规模化发展。

参考文献

[1]赵匀，武传宇，胡旭东等.农业机器人的研究进展及存在的问题[J].农业工程学报，2003（1）：24-25.

[2]杨敏丽.中国农业机械化与提高农业国际竞争力研究[D].北京：中国农业大学，2003.

[3]方建军.移动式采摘机器人的研究现状与进展[J].农业工程学报，2004（2）：173-176.

[4]蔡健荣，李玉良，范军等.成熟柑橘的图像识别及空间定位研究[J].微计算机信息，2007（12）： 224-225，314.

农业机械智能化前景范文第5篇

关键词:PLC自动化技术;农业机械;电气控制

引言

伴随着农业的机械化发展，不同种类和功能的机械设备被运用到了农业生产中，大大减轻了农民的劳动强度，提高了农业生产效率。然而从农业生产现状来看，农业机械仍需依靠农民手动操作，自动化控制技术尚未得到普及应用，相关专业人才也比较匮乏，对农业现代化发展带来了一定的阻碍。对此，加强PLC自动化技术的研究和应用大为可行，利用PLC自动化技术实施农业机械电气控制，实现农业生产的自动化，将会彻底打破当前不良格局，加速推进产业结构调整步伐，增加农民经济收入，促使农业发展迈向全新的阶段，为粮食生产安全提供有力保障。

1PLC技术概述

PLC自动化技术是指通过在可编程存储器内编写程序，下达命令，主要是对农业机械的电气系统进行自动化控制，操控农业机械的运转，提高机械设备操作的便捷性，将劳动力从繁琐的机械控制工作中解脱出来，还会减少主观失误，满足农业生产的实际需求，促使农业机械能够更好地服务于农业生产活动，创造更加丰厚的经济效益。PLC自动化技术具有体积小、程序编写简单、使用和维护便利等多重优势，还能在使用环境和条件发生变化时随之进行拓展升级，始终与农业生产相适应，适合目前我国农业生产现代化、规模化的要求，可以预见，PLC自动化技术在农业生产中将备受青睐，并得到大范围的应用，进而掀起农业生产的改革浪潮［1］。

2应用策略

2.1在农用拖拉机中的应用

众所周知，早期农业生产中诞生的最伟大的农业机械产物之一就是拖拉机，拖拉机充分体现了前人的智慧，揭开了农业机械化生产的新篇章。PLC自动化技术是信息时代的重要产物，将其应用于拖拉机电气系统中，起到了优化系统结构的作用，早期机械油压式连接装置被电子油压式连接装置所取代，控制方式更加精准。只需要在PLC中设置运行参数，即可让拖拉机按照这一参数连续平稳地运转，当电路短路时也能及时进行处理，显著改善了拖拉机的运行状态，增加了其使用效益。

2.2在施肥播种机与水稻直播机中的应用

播种和施肥都是农业生产的常见操作，长期以来，运用手工播种模式存在着效率低下的问题，播种不均匀会影响到植株之间的间距，过疏过密都不利于农作物生长阶段的管护，农作物产量也会有所下降。而人工施肥的弊端也比较明显，施肥量过多，将会残留在土壤和植株上，同样会危害农作物的产量和质量。将PLC自动化技术运用于施肥播种机与水稻直播机，单位面积内播种数量是固定的，机械会自动行驶，完全不需要人工干预，植株的间距更趋于合理，且肥料施加均匀，农作物能够得到充足的光照、水分和肥料，长势十分喜人。

2.3在微灌系统和谷物干燥机中的应用

将PLC自动化技术与传感器结合应用到微灌系统中，通过对外界温度、土壤及含水量数据的自动化检测，适时地开启和关闭灌溉装置，既可以满足植物不同生长阶段对水分的需求，又能够防止水资源浪费，避免灌溉量过大造成植株根系的腐烂，给农作物生长创造合理的环境。谷物干燥机中应用PLC自动化技术，实时监控机械热风量、运转情况及谷物的干燥程度，当作业完成后立即自动关闭谷物干燥机，既节省电力，又降低能耗。PLC还具有自动检测的功能，当机械运转异常时自动断电，防止故障发生［2］。

3PLC自动化技术应用存在的主要问题

3.1重视程度不高

无论是技术人员还是农民都没有充分认识到PLC自动化技术在农业机械电气控制中的应用价值，技术人员没有深入到农村了解当前的农业生产情况，也没有结合生产实际进行农业生产技术的研发和创新，不利于先进的生产技术和作业模式的传播。农民对新技术、新设备的接受程度不高，绝大多数农民经过了长期的生产实践更加信奉经验主义，觉得PLC自动化技术和新型农业机械的应用会增加生产成本投入，损害经济利益，对其抱以抵触情绪。因而影响到了相关技术和机械在农业生产中的推广，致使PLC自动化技术及现代化农业机械在农业生产中无法发挥功能，改善农业生产现状亟待提上日程。

3.2研究与投入较少在研究

PLC自动化技术方面我国应该积极参考和借鉴发达国家的先进理论和经验，与我国农业生产实际紧密结合，投入充足的资金和资源用于技术研发和推广，促使研究成果迅速得到市场化转化，给农业生产制造新的利益增长点。然而技术研发工作资金投入不足的问题较为突出，相关部门并没有严格监督资金的使用情况，无法保证资金的充足注入，导致PLC自动化技术研究工作因缺少资金强力支持而后继无力，很难获得预期的研究成果，PLC自动化技术对农业机械的控制精度达不到要求，这极大的制约了我国农业机械的自动化和智能化发展脚步。

4优化对策及发展趋势

4.1加大研发资金投入力度

保证研发资金的充足注入是推进技术创新的有效举措，特别是对于农业机械的自动化发展来说，加强PLC自动化技术的研究，针对技术应用效果进行不断改良，离不开资金的强力支持。相关部门要提高对技术创新的重视程度，切实加大资金投入力度，确保PLC自动化技术研发创新阶段能够持续注入资金，结合我国农业生产现状及农业机械设备使用情况实施技术革新，促进科研活动的稳步有序开展，那么PLC自动化技术就会在我国农业机械控制中发挥有效作用，充分满足新时期农业生产需求。

4.2开展专业技术培训工作

一方面，技术人员要主动学习PLC自动化技术，相关部门也要定期组织培训活动，提高技术人员的专业素质能力，使其充分掌握PLC技术及现代化农业机械的应用情况，了解广大农民群众的生产需求，深入到农村地区，开展技术推广工作。另一方面，对农民的技术培训要使用多种方法，利用新媒体广泛宣传PLC技术和现代化农业机械的价值，面对面地做思想工作，或者是建设农业示范基地，通过组织农民参观，明确PLC是如何控制农业机械的，传授农民技术应用要领，当农民真正享受到先进科技提供的便利后，其运用PLC技术和现代化农业机械的积极性就会空前高涨。

4.3PLC技术的发展趋势

首先，农业机械电气系统的自动化控制面临着严重的干扰问题，这会造成PLC技术下达指令后系统有较长的时间反应，甚至会出现运行异常和故障，使农业机械运行安全遭受威胁。所以未来PLC在农业机械电气控制中的一大发展趋势就是强化抗干扰能力，确保在复杂多变的环境下PLC仍然可以正确发出指令，缩短系统响应时间，减少对农业机械的维护。其次，随着我国对PLC技术的研究不断深入，在农业机械电气控制中此项技术的应用已经逐渐趋于成熟，未来对PLC技术的研究要着眼于数字化、智能化，与DCS技术结合起来，实现二者的优势互补，研发更加稳定的FCS系统，FCS系统相比于传统的控制系统具有数字化控制的优势，赋予了电气系统智能特征，能确保农业机械处于严密监控下，使用和维修都更加科学合理［3］。