張楊娟

（運(yùn)城職業(yè)技術(shù)大學(xué)，山西 運(yùn)城 044000）

智能化技術(shù)是指衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。隨著智能化技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)、AI機(jī)器人、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等新型智能化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。目前，關(guān)于智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用研究，已成為當(dāng)前研究領(lǐng)域的主要方向之一[1]。

1 智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的升級(jí)迭代，智能化技術(shù)與農(nóng)業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的各類技術(shù)與設(shè)備，逐漸出現(xiàn)在公眾視野。毋庸置疑，智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，使農(nóng)機(jī)裝置得到了技術(shù)革新，通過(guò)智能化技術(shù)使得農(nóng)機(jī)設(shè)備能夠根據(jù)人的思維模式、意識(shí)形態(tài)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。智能化技術(shù)在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力同時(shí)，也在不斷刺激并助推著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的革新以及智能化水平的提升。智能化技術(shù)中包含諸如新能源技術(shù)、機(jī)器自動(dòng)化操作技術(shù)、視覺(jué)傳達(dá)技術(shù)、AI機(jī)器人以及GPS定位系統(tǒng)等多種新技術(shù)，已經(jīng)在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了較為廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)階段，智能化技術(shù)已應(yīng)用到了農(nóng)田灌溉、農(nóng)作物的施肥、殺蟲(chóng)以及農(nóng)作物收割等多個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，正在逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理的智能化，在大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處[2]。

1.1 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的重要手段?，F(xiàn)階段，自動(dòng)化控制技術(shù)不僅在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了普遍應(yīng)用，而且在我國(guó)的應(yīng)用程度也越來(lái)越廣泛。農(nóng)民在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及田間管理過(guò)程中，可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械中安裝電子視頻監(jiān)控系統(tǒng)，比如在拖拉機(jī)、收割機(jī)、插秧機(jī)的駕駛室內(nèi)安裝智能化實(shí)時(shí)互動(dòng)熒屏，從而達(dá)到對(duì)農(nóng)作物收割過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理的目的。與此同時(shí)，可以在大中型的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，如大中型拖拉機(jī)、農(nóng)作物收割機(jī)、農(nóng)田插秧裝置等設(shè)備中安裝自動(dòng)化控制系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)、處理、加工等一系列的控制與管理的作用，極大地節(jié)省了人力、物力以及各類其他資源[3]。就現(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用成果而言，已初步實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)、處理、加工等一系列狀態(tài)的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控及管理。智能化技術(shù)可以通過(guò)將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，從而獲取農(nóng)作物相關(guān)信息數(shù)據(jù)。它的工作原理就是通過(guò)對(duì)農(nóng)作物所處的地理?xiàng)l件、周圍的溫濕程度、土壤環(huán)境、光照面積等多種直接影響農(nóng)作物健康生長(zhǎng)的因素，通過(guò)傳感裝置，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)搜集與獲取。將經(jīng)由傳感裝置的信息數(shù)據(jù)予以分析統(tǒng)計(jì)，并上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析，將分析得出的結(jié)果傳輸至農(nóng)作物的自動(dòng)化控制設(shè)備，再由自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制農(nóng)機(jī)作業(yè)。由此可見(jiàn)，基于對(duì)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并通過(guò)自動(dòng)化控制體系，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)設(shè)備在不同環(huán)境作業(yè)下能夠依靠自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行自主操縱與自我調(diào)節(jié)，極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

1.2 新能源技術(shù)的應(yīng)用

新能源技術(shù)主要有風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、核能、水力發(fā)電、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮艿取Ｔ谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中利用太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電都可以為農(nóng)機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供電能，驅(qū)使農(nóng)機(jī)設(shè)備殺蟲(chóng)除害、作物種植、植物灌溉、作物收割等。比如，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，通過(guò)搭建太陽(yáng)能發(fā)電裝置作為溫室大棚里的電力來(lái)源，太陽(yáng)能裝置通過(guò)捕捉、吸收陽(yáng)光散發(fā)出的光能，并通過(guò)一系列技術(shù)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成為電能，以期為大棚里面的蔬菜等農(nóng)作物的種植與培養(yǎng)供應(yīng)足夠電力能源。此外，由于太陽(yáng)能設(shè)備上能夠吸收足夠多的太陽(yáng)光源，因此太陽(yáng)能設(shè)備在一定程度上能夠吸引害蟲(chóng)，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的殺蟲(chóng)劑和化肥使用量，極大地降低了殺蟲(chóng)劑、農(nóng)藥的殘留毒害物質(zhì)對(duì)植物和土壤條件造成的負(fù)面影響。

1.3 電子智能技術(shù)的應(yīng)用

電子智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中，能夠科學(xué)高效地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的細(xì)致化、準(zhǔn)確化施工的難題，因此電子智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前，很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把電子智能技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)機(jī)裝置中，實(shí)現(xiàn)了電子智能技術(shù)與農(nóng)機(jī)裝置的有機(jī)融合。我國(guó)通過(guò)利用電子智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與農(nóng)機(jī)設(shè)備具體特點(diǎn)進(jìn)行融合，最終制成了集農(nóng)作物采摘、農(nóng)作物耕作、農(nóng)作物收割等多種功能于一體的智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置[4]。智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置集智能灌溉、自主施肥、自動(dòng)檢測(cè)、智能預(yù)警等多種功能于一身，增加了農(nóng)作物灌溉效率以及農(nóng)作物澆灌的準(zhǔn)確度，從而解決了實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的智能化澆水、施肥等問(wèn)題。通過(guò)智能控制技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，可以解決各種施工作業(yè)難題，而極大地提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[4]。

1.4 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是日常生活中運(yùn)用范圍最廣的智能化技術(shù)，這是由于它的核心算法是基于一套嚴(yán)密科學(xué)的邏輯體系形成的，它通過(guò)模擬人類大腦的思維方式，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，最終模擬出某一事物的功能。起初將視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物的目的就是對(duì)目標(biāo)農(nóng)作物進(jìn)行作物產(chǎn)品優(yōu)劣分析和農(nóng)作物品質(zhì)檢驗(yàn)，主要對(duì)目標(biāo)農(nóng)作物進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。與此同時(shí)，不需要與農(nóng)作物的表面進(jìn)行接觸，單純地依靠機(jī)器視覺(jué)對(duì)目標(biāo)農(nóng)作物產(chǎn)品的圖像特點(diǎn)予以分析，以期得到待測(cè)農(nóng)作物品質(zhì)情況?，F(xiàn)如今，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用主要通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及攝影儀等工具來(lái)模擬人類視覺(jué)的基本功能發(fā)揮作用，以期對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行分類識(shí)別、及時(shí)跟蹤，幫助農(nóng)作物高效地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。隨著圖形處理技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)也開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)田維護(hù)、農(nóng)作物栽種、農(nóng)作物收割等領(lǐng)域。如采取機(jī)器視覺(jué)技術(shù)分析復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)換環(huán)境，以達(dá)到收集信息數(shù)據(jù)、分析地理位置、了解待測(cè)農(nóng)作物或是植物的生長(zhǎng)情況。

1.5 機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)器人技術(shù)是人工智能發(fā)展的時(shí)代產(chǎn)物，將機(jī)器人技術(shù)實(shí)際運(yùn)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以更好地對(duì)目標(biāo)農(nóng)作物、目標(biāo)植物進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤、精準(zhǔn)定位、智能識(shí)別，從而更好地利用機(jī)器人為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理服務(wù)。美國(guó)機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一款依據(jù)天氣熱成像原理制作而成的新型脈沖激光機(jī)器人。該產(chǎn)品能夠自主獲取目標(biāo)農(nóng)作物的直徑長(zhǎng)度、覆蓋面積、生長(zhǎng)情況，并對(duì)直徑長(zhǎng)度、覆蓋面積、生長(zhǎng)情況進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分析，然后對(duì)土壤條件和地理環(huán)境進(jìn)行勘探，進(jìn)而獲取目標(biāo)農(nóng)作物的周圍環(huán)境、氣候條件、溫度濕度等信息要素。然后將收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，再傳遞至中央控制器進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，最后根據(jù)機(jī)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行3D建模，得到目標(biāo)建筑物標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)3D模型進(jìn)行層層剖析，進(jìn)而深入了解目標(biāo)農(nóng)作物產(chǎn)品的生長(zhǎng)發(fā)育狀況等重要信息。

2 智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展前景

農(nóng)業(yè)發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，農(nóng)機(jī)設(shè)備的智能化發(fā)展水平能反映一個(gè)國(guó)家科研能力的高低以及技術(shù)發(fā)展程度。將智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機(jī)設(shè)備中，不僅可以解決人力資源稀缺問(wèn)題，還能極大地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

要促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展，就必須提高我國(guó)的智能化水平，并且將智能化成果應(yīng)用于我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程之中，如GPS定位系統(tǒng)、CAD制圖、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、新能源技術(shù)等。未來(lái)重點(diǎn)研究方向應(yīng)該放在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的智能化和精準(zhǔn)化研究層面，通過(guò)建立和完善全面立體的智能化技術(shù)體系，積極研究智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，推動(dòng)智能化技術(shù)的改造與迭代，加大智能工廠的建設(shè)力度，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化與智能化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，提高我國(guó)的智能化水平以及農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展水平[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加大智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用力度，不僅可以快速解決各種農(nóng)業(yè)作業(yè)中的難題，而且將極大地提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，助推鄉(xiāng)村振興，具有十分重要的意義。