魏宏达
肇东市安民乡人民政府 黑龙江省绥化市 151113
摘要：我国是一个农业大国，农业的发展对国民经济的稳定有一定的影响。基于此，本文探讨了农业机械的自动化与智能化发展及其应用。
关键词：农业机械；自动化；智能化
农业机械在农业生产中起着重要的作用，因此，实现农机自动化、智能化是未来农业发展的必然趋势。技术的推广可有效地改变传统生产方式中存在的各种弊端，促进农业的健康发展。同时，采用自动化、智能化机械，能有效避免不必要的人力成本，从而更好地提高农业生产的经济效益。
一、农业机械的自动化与智能化
从工业领域的发展来看，通常将自动化生产称为3.0时代，而智能化生产则称为4.0时代，可见智能化是在自动化的基础上发展而来的。农业机械的技术发展也符合由3.0时代向4.0时代升级的特征，从当前农业机械化生产来看，农业机械技术应用已向全程机械化作业转变，理论技术的研究已能满足自动化生产的发展需求。从概念上看，农机自动化技术是利用农业机械来替代传统的人力劳动模式，意在通过最小的人力资源实现最大化的生产作业，而机械的作业仍需人工进行操作或检测，自动化的机械设备更多的是进行重复性的机械运转作业；农业机械的智能化是在农业机械实现自动化功能的基础上，利用现代化视觉技术、传感器技术等形成对环境的感知力，并通过计算机技术对环境感知的相关信息进行处理分析，从而使农业机械具备完全自主的工作能力，进而有效替代人为的管理和决策过程，使农业生产过程逐渐向无人化转变。
二、农业机械自动化与智能化的分类
农业机械自动化与智能化按发展阶段和智能程度可划分为三类，第一类是简单的农业用具机械化和装置的部分自动化，该类自动化与智能化程度最低，其自动化方式是基于已有的农业机械或农业装置的运行操作原理，改善或提高原农具或装置的工作性能，实现作业效率及精度的提升、使用人员工作难度或负担的降低、生产成本及资源的节约等；第二类是简单农业机械和装置的无人自动化，该种自动化方式基于操作简便、易于实现无人操作的装置，应用在危险系数大或单调重复性工作过程中；第三类是农业生产智能控制装置，或称作农业自动机器人，该装置由计算机技术、传感与检测技术、微机与信息处理技术、遥感与激光等技术为基础设计的智能自动化机械设备，适应不同作业环境并能达到最大程度解放人力，提高生产效率的目的。
三、农业机械的自动化现状
当前，我国农业机械使用量增长迅速，农机基本可代替人力完成农业生产的各项任务，农民对农机的认可度也在不断提高。从农业机械的使用来看，产前和产中机械的整体技术水平还比较落后，生产中使用的机械技术与配套动力还比较初级，机械化生产过程更依赖于人的操作水平，作业质量直接关系到操作技能，而农机驾驶工作劳动量大，在农业旺季，驾驶员长期处于高负荷工作状态。总的来说，目前我国农业机械化发展的主要工作仍然是提高机械作业率，而自动化农业机械及其先进技术的推广相对落后。近年来，农机购置补贴政策使一些先进的自动化机型得到了一定程度的应用，但从主流销售情况看，农民购买农机的意愿仍以中小型低价格农机为主，导致农机自动化技术普及速度缓慢。此外，我国科技的飞速发展，使农业机械自动化技术逐渐成熟。自主农机生产大厂及农机科研机构已具备制造高度自动化农机的能力，但相关机型成本高导致产品价格高，致使其推广速度相对较慢。
四、自动化技术在目前农业生产中的应用
1、农田自动灌溉技术。
与传统的生产漫灌相比，许多现代农田都修建了自动灌溉管路，特别是2010年以后，随着节水灌溉技术及相关基础工程的建设和推广，农业生产可根据土壤状况自动控制管路实现输水灌溉，并逐步将孔口滴头、流量滴灌设备等先进技术与自动灌溉技术相结合，进一步提高农业灌溉的合理性。
2、作物联合收获机。许多先进的自走式联合收获机在功能上实现了一定的自动化，以玉米联合收获机为例，一方面机械可代替人工自动化完成秸秆加工、摘穗、剥皮、收集等工作；另一方面机械采用传感器技术与视频技术检测工作状态，降低了机械故障的发生概率。
3、植保无人机。植保无人机是当前应用较典型的自动化农机装备，植保无人机的作业过程可实现指定田地的自动行驶路线规划和植保喷雾作业，并具有农药量检测和电池电量检测等功能，在植保作业中缺少农药或电池无电时，可提前返回补给点，待问题解决后继续作业。同时，植保无人机能自动处理田间障碍物、风力影响飞行或定位信号缺失等问题。
4、其他具有自动化特点的农业机械。除上述机械外，自动化技术也逐渐应用到一些农业机械上，只是无全部的自动化特点，比如拖拉机的自动匀速直线驾驶、插秧机的秧盘检测、谷物烘干机的温湿度自动调控等，也具有农机自动化特征。
五、农机自动化发展的阻碍因素
1、农民对自动化农业机械缺乏了解。农民作为农业机械的主要使用者，对农业机械的选择和使用决定着农业生产的发展趋势。当前，大多数农民受传统观念的制约，对更先进的农机技术缺乏了解，他们认为自动农业机械的应用对自身的经营帮助不大，再加止考虑到购买机械的成本，他们倾向于购买传统的农业机械。
2、自动化农业机械的设计与生产成本过高。农机自动化装备的设计与制造过程比传统农机更为复杂，一方面，设计者设计时需选择大量的传感器、通信设备、定位终端、中央处理器等，还要进一步优化农机的功能与结构，并对其进行详细的技术论证，总体设计过程比传统农机研发更为繁琐；另一方面，由于先进的自动控制元件，农机生产、装配、购置成本进一步增加，不利于农机产品售价的控制。
3、自动化农业机械对复杂农田适应性不足。由于我国农业生产地域辽阔，不同地区在气候特征、耕地土质、地形条件等因素上存在较大差异。当前，由于缺乏智能化技术支撑，自动化技术对田间突发事件的处理能力相对不足，在农业自动化生产过程中，自动化元件的加入可能会引发更多的农机故障问题。
六、农业机械自动化向智能化发展途径
1、加强自动化农业机械的数据分析处理能力。农机生产环境与工作状态的实时分析和方案调整是智能农机的体现，要求农机具备一定的逻辑思维能力，随着物联网、云计算、大数据等技术的逐步普及，农机逻辑分析过程与上述先进技术的有机结合，有利于实现智能农机全过程无人化作业，使农业机械的工作能力达到更高的水平。
2、加强农机人机交互的便利性。农业机械的智能化发展要求农业机械能实现与生产管理人员的远程交互。在现代农业机械领域，随着自动化技术的应用，大量传感器被应用到农业机械设备中。一方面，这些传感器对环境与工作状态的感知用于农业机械的高适应性作业，另一方面，相关信息也要方便地传递给生产管理者，使管理者能及时获取农业生产的相关信息，并能实现农机作业方案的远程调整、控制农机执行其他指令等。
3、加强农机集中化、专业化管理。为进一步提高智慧农机的实施与应用效果，可考虑建立现代智慧农机管理平台，利用智慧农机管理平台对各类农机设备的使用情况进行监控，今后，农民可根据自身意愿将智慧农机设备进行专业化托管，通过专业的管理团队负责智慧农机的合理管理和服务，帮助完成智慧农机使用、维护、保养、维修等工作，进而彻底解放农村劳动力。
参考文献：
[1]尚栋.农业机械自动化与智能化的研究[J].中国设备工程,2017(12).
[2]徐明.农业机械的自动化与智能化发展及应用情况分析[J].农机使用与维修，2021(04).