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隨著科技的日益發展，越來越多的新技術被應用于農業生產。我國農業機械逐步向大型化，智能化，自動化，綠色化方向發展。農機新技術在農業的應用，使得農業生產的效率提高，成本降低，并且使得農機安全性與舒適性得到提高，因此，農業機械新技術的應用會越來越廣泛。

1 農業新技術的應用

第一，CAD技術在農業機械中的應用。在農機企業中越來越多的二維交互式繪圖軟件得到了應用，當前，隨著CAD技術的不斷發展，農機行業中三維參數繪圖軟件也開始得到應用。基于特征設計的ProE三維造型軟件已經應用在農業機械設計和制造中，CAD軟件的應用，使得農業機械的生產與零件的配置實現了標準化，促進了農業機械的發展。

第二，液壓技術在農業機械中的應用。隨著新技術的不斷發展，液壓技術被越來越多的應用到農業機械中，基于工業傳感技術，微電子技術以及控制技術的液壓技術，實現了對農業機械故障的監控，農業機械數據的處理與應用方面。液壓技術的應用，使農業機械機器系統的效率大幅度提高，從而使得農業機械的動態特性，動力學性能得到提高，因此，也就使得農業機械的安全性與可靠性提高。例如農業機械中路由變量泵與頂差壓力進行控制的負載系統的應用，實現了對機械負載變化的控制。

第三，智能化，自動化技術在農業機械中的應用。在農業機械設備中，電子智能化，自動化技術得到了越來越廣泛的應用。農機中智能化的應用，使得農業生產實現了精細化。農業機械智能化自動化的應用具有非常重要的作用：①農業機械自動化與智能化使得農業機械作業技術的效率大幅度提高，同時實現了在農業生產中全程監控，通信；②通過農業機械自動化與智能化技術的應用，使得農業生產降低了成本，并且和環境友好共存，因為農業機械自動化與智能化的應用，能夠使得農藥，化肥，燃料以及水資源等得到節約，從而降低了成本，使得環境得到了保護，從而降低了對水體，土壤等的污染；③農業機械自動化與智能化技術的應用，能夠對于土地信息及時獲取，從而實現了農業生產的精準操作；④農業機械自動化與智能化技術的應用使得勞動環境以及操作條件得到了大幅度的改善，通過機械智能化使得機械操作更加方便，安全。

第四，計算機視覺技術在農業機械中的應用。基于圖象處理技術，計算機視覺技術被越來越多的應用到農業機械中。計算機視覺技術在農業生產中的應用，對于提高農業現代化具有非常重要的意義。通過計算機視覺技術實現了對于農業生產中農產品的品質鑒定，利用計算機視覺技術，對于農產品不需要進行接觸，就能夠對農產品表明圖象的信息進行獲取，從而進行農產品品質的評定。和傳統的人工檢驗相比，基于計算機視覺的有著更高的優越性，一方面，其檢測的效率非常高，另外一方面，其檢測的效果和標準也更高。

2 農業新技術的發展前景

首先，為了實現農業生產的可持續發展，實現農業生產與環境的協調共存，要大力發展綠色農業，因此，必須重視農業生產中對于農業的生態環境以及農業的資源能夠有效利用的農業機械的使用。充分利用水資源，農藥，化肥，土壤，能源等農業資源，優先發展具有節能型的機械，微灌，噴，滴等節水灌溉機械，大力推廣復合聯合作業機械以及化肥深施機械的使用。

第二，加大農業生產中新技術的應用，不斷使得農業機械中科技含量提高，在農業機械中要大幅度提高自動化，計算機，機電一體化，智能化等技術的利用程度。確保農業生產效率提高，并且要使得農業機械作業性能得到保證。

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近年來，隨著我國城鎮一體化建設和鄉村振興戰略的同步實施，我國農業發展面臨著前所未有的機遇，與此同時，勞動力成本提高也推動我國農業發展逐漸朝著機械化和自動化的方向轉變，尤其是現代信息化社會的不斷發展，以信息自動化和自動控制技術為支撐的各種農業機械設備和機電產品也已經逐漸深入應用到我國農業發展中來，形成了體系化的農業發展模式，對于提升農業生產效率，提升我國農業發展水平具有重要的價值。隨著現代控制理論和自動化技術的持續發展，我國農業機械設備的智能化水平也在不斷提升，結合當前的發展現狀對農業機械化未來的發展前景進行分析具有重要的研究價值。

1我國農業機械自動化發展的必要性

1.1有利于解決農村地區勞動力不足的問題

隨著我國城市化進程的不斷加快，農村老齡化現象越來越嚴重，大多數青壯年人群都離開城市涌向城鎮謀求更高水平的生活，導致農村地區青壯年勞動力嚴重不足，在嚴重影響了我國農業發展規模的同時，也不利于推動我國農村地區經濟水平的提升。而作為一個農業大國，我國對農產品產量的需求十分巨大，這就在一定程度上推動了我國農業機械自動化水平的提升，一方面，農業機械自動化設備的應用能夠有效解決農村青壯男勞動力不足的問題，為我國農業發展提供重要的技術支撐；另一方面，農業機械自動化設備的應用也能夠提高我國農業作業效率，有效降低由于勞動力因素帶來的成本較高問題，有效提升我國農產品的品質，對于推動我國農業農村現代化發展，解決勞動力不足問題具有十分重要的價值[1]。

1.2有利于推動社會的發展進步

隨著現代社會經濟水平和信息化水平的提升，人們的生活質量也日益提高，生活觀念也在發生著十分深刻的變化，人們開始追求高質量的產品，與此同時，生產者對于提高勞動的生產力以及增加勞動舒適性的要求也逐漸提升。從世界范圍來看，經濟全球化的趨勢也使我國的農業生產面臨著日益嚴重的競爭壓力，急需要通過改善農產品生產條件以及降低成本等方式來獲取較高的經濟效益，在這樣的發展環境下，通過使用農業機械化和自動化設備能夠有效促進我國農業行業的發展，進而推動整個社會的進步[2]。

2我國農業機械自動化的發展現狀分析

2.1農業機械及裝置的自動化控制水平

在我國農業機械化設備和裝置的應用中，最主要的有以下八種自動化設備：1）聯合收割機。該設備在使用過程中既能夠實現收割高度的自動化控制，也能夠結合稻麥的生長高度，自主控制行駛的速度和方向，感應收割區域和未收割區域，從而形成自動化運轉，保障農業機械化水平。2）插秧機。該設備的自動化尾插秧部件，能夠通過對部件的水平控制在轉彎時自動提取插秧部件，并形成自動化減速過程，進而完成自動供苗上苗。3）拖拉機。農用拖拉機廣泛使用的油壓式機械調節系統裝置和電子三點連接式調節裝置都能夠提升拖拉機的自動化控制水平。4）移栽機。移栽機內部自動化水平的實現是通過自動供苗塑料裝置以及自動移栽裝置構成的，其中傳動鏈式自動移栽裝置的應用能夠有效保障系統的自動化運行。5）挖掘收獲機。該機器自動化控制是通過挖掘深度自動調節裝置和自動感應石塊及篩選裝置來完成的，從而完成在農業生產中的土壤翻面等工作環節。6）施肥播種機。施肥播種是農業生產中的關鍵一步，對勞動力的需求量十分大，利用自動化裝置例如計數器和感應器等裝置能夠實現自動施肥和播種，從而提高工作效率，最大程度節約勞動力要素成本。7）噴霧機。該設備的自動化主要是能夠根據噴霧時的風向、風速以及作業速度等自動調節噴霧流量，同時也能夠結合農作物的種類自動調節噴灑密度，自動感應雜草的位置。8）干燥機。該裝置能夠通過自動功能調節熱風溫度裝置的運行來保障發生事故時在第一時間切斷物料供給，從而避免過多供給影響農作物的穩定生長[3]。

2.2無人自動操作農業機械裝置

無人自動操作農業機械裝置能夠結合農作物種類和土壤的基礎特性，以及對天氣狀況的自動感應來收集信息，例如可以結合土壤的硬度差異來自動區分已作業區域和未作業區域，還能夠利用傳感器來感應已收割區域和未收割區域。此外，自動化的噴霧機和收割機等都能夠實現田間作業，減少對勞動力的使用需求。另外，在農業機械化設備中還存在固定式的機械設備，例如全自動谷物干燥機和全自動分選機等都能在固定模式下發揮作用，從而保證農業生產過程的順利開展。

3我國農業機械自動化的發展前景分析

機械自動化是制造業和自動化技術的融合領域，在我國的發展經歷了較為漫長的過程，隨著我國信息技術和科學技術的不斷發展，機械自動化也逐漸應用到我國各行各業的發展中來，在農業方面的應用尤為明顯，因此，結合機械自動化在我國農業的應用現狀進行展望，對于豐富和優化我國農業的發展具有十分重要的價值。

3.1朝著多元化和協調化方面邁進

農業機械自動化是當前我國農業發展的重要方向，是一門融合了多項科學技術的交叉學科，這一領域融合了計算機科學技術、互聯網技術以及自動化技術等多個方面的專業技術，在農業機械設備的應用及創新過程中發揮著十分重要的作用，能夠在自動化運行的過程中充分發揮不同專業的技術優勢，在農業生產環節發揮著十分重要的作用，對于促進我國農業機械自動化發展具有十分重要作用。現階段，我國農業機械自動化設備制造行業具有較強的獨立性，在產品設計、生產制造以及銷售和運營方面都呈現出各自獨立的狀態，然而隨著我國經濟的不斷發展，各個行業之間的交叉和融合勢必要對自動化設備進行創新應用和升級改造，而這種相互獨立的狀態既無法對農業機械化設備進行自動化和智能化的改造，也無法將改造的設備直接應用到農業生產中去，甚至于一些產品設計者也無法直接了解農戶的設備使用需求，進而無法對產品進行針對化的設計和創新，因此，針對這一問題，在農業機械自動化的發展中應當主動實現機械設計、設備制造生產以及生產銷售環節的一體化開展，形成緊密結合的發展趨勢，實現我國工業和農業協調發展，共同朝著多元化和協調化的方向邁進[4]。

3.2向著智能化和互聯網方向發展

我國信息社會的深入發展使得各行各業的信息化應用水平不斷提升，對智能化的需求也不斷提高，農業機械自動化行業發展在追求高速、高效和高精度的基礎上也隨著社會發展步伐逐漸向智能化和信息化方向發展，這就要求在機械設備的制造和運行過程中要利用科學技術來實現勞動力和機械設備的深度融合，在提升設備運行效率的同時確保自動化精密度水平的有效提升。首先，在機械加工的過程中要將設備的生產過程與智能化技術進行緊密結合，在相關信息技術的應用下，設備智能化水平的提升能夠對各種運行條件作出及時的響應，從而結合不同的作業情況形成科學合理的反饋，實現作業效率的有效提升；其次，在農業機械設備制造生產目標來看，要求機器能夠充分做到像人一樣思考，即實現智能化運行，這樣一來既能夠在規定時間內完成作業目標，也能夠生產出符合人類發展需求的商品，對于促進我國農業機械化設備向數字化邁進具有十分重要的實踐價值；最后，在智能化的方式應用下，對設備生產工藝的時間也需要進行有效的縮短，同時也要保障農業機械設備的作業精度，確保農業機械自動化設備在農產品種植和維護過程中的智能化應用和開展，對于推動我國農業和工業現代化建設具有十分重要的影響。

3.3朝著環境友好型和綠色化趨勢發展

隨著我國科學技術的迅速發展以及城市化建設的不斷推進，建設環境友好型社會的呼聲也越來越高，我國經濟社會和農業發展也在朝著綠色化的方向邁進，因此，在這一社會發展形勢下，農業機械自動化設備的生產和應用也應當朝著環境友好型和綠色化的趨勢發展，任何設備的制造和應用應當建立在可持續發展理念的基礎上，政府也應當加大對農業機械自動化生產和應用過程中的廢棄物排放管控力度，對于破壞生態環境的行為要嚴格制止。機械自動化制造設備的綠色化要求隨著生態文明建設的發展也在不斷提升，這就要求在農業機械自動化設備的設計和制造過程中要嚴格遵循綠色設計理念，將綠色制造、綠色加工以及綠色應用貫穿在綠色設計始終，嚴格按照國家出臺的相關設計和應用標準執行，從生產工藝作為起始點來控制污染物的排放，推動農業機械自動化設備的及時更新換代，實現農業機械制造朝著綠色化的方向發展。

3.4重視專業技術人才的培養

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走綠色化產業道路

隨著我國“建設節約型社會”的提出,各行各業都開始探索綠色化產業道路。農業的發展也不例外。我國要堅持綠色農業,必須使用高科技發展新型低耗能、低排放的節約型農業設備。節能型農業機械也是市場所需要的,應當以市場為導向,大力推進節約型農業機械的發展。我國農機生產企業應當更具我國農業的具體實際情況,重點放在水田機械化和旱地作業的產品研發上,發展節約型的農機不僅能夠降低農業成本,對環境有所保護,而且也符合國家政策和市場的需求,能夠進一步的促進自身的發展。

農業機械的發展前景

政府的大力支持

國家出臺了一系列支農惠農政策,將農業發展作為維持國家和社會穩定的有力保證,為農機工業的穩定發展提供了難得的發展機遇。如國家持續對農業進行投入和補貼,間接拉動了農機市場經濟;國家對農村基礎設施建設進一步完善,帶動拖拉機、農用運輸車、農用工程器械的發展;提出農業可持續發展的戰略目標,推動農機企業機械研發的步伐。

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我國目前的設施農業科研投入不足，技術創新不夠，在溫室設計和制造等關鍵環節發展滯后。另外我國設施農業中農業機械化的程度非常低，存在設備簡易和機械化自動化程度低的突出問題。專業的農業技術人員也嚴重缺乏，使得農戶技術水平低與設施農業發展的要求極不適應。

1.設施農業的組成體系

設施農業的組成包含塑料大棚、溫室和工廠化栽培三種不同的技術層次。目前發展和應用最多的主要是塑料大棚、溫室大棚和連棟溫室,也有少量采用先進工程技術的智能型溫室和大型溫室。這反映出現階段設施農業的技術水平,而智能型溫室則更是代表了設施農業的發展方向,是設施農業的最高技術層次。

2.設施農業機械的現狀

設施農業機械就是指適合設施農業耕作、栽培和收獲等農藝特點，并主要在各類設施中工作的農業機械。國外對溫室中作業機具進行了系統的開發、研究、推廣和應用,許多作業項目都已實現了機械化。我國設施農業起步晚,設施農業機械發展緩慢,應用配套水平也不高。設施農業的機械化作業水平低，與發達國家相比存在很大差距,這是我國綜合設施技術中的薄弱環節。

2.1我國目前的耕作機械

我國設施農業機械所需作業機具有些還是空白,而設施或大棚內的耕作機械更是用戶急需的,現有產品的機型不多,應用不夠普遍,多為借用現有的露地用小型耕耘機械,其存在適應性差和生產效率低的問題而且作業質量也不穩定。近幾年針對溫室大棚等特殊耕作環境研制生產了一些小型耕作機械,有的微耕機還設計有多種作業功能,這就考慮了兼顧露地作業使得機械的使用效率相對提高，但是還存在喝多問題使其不能很好地推廣。如外型尺寸及結構質量大,操作不靈便。特別是從露地簡單轉移到大棚內的機械,在設施內轉向和轉移都十分困難,而且邊角地帶無法工作,漏耕現象嚴重。另外，還存在生產率低,適應性差的問題,當土壤含水率較高時其碎土性能就會變差,耕作阻力變大。

2.2配套栽培機械種類

設施內作物的栽培方法各種各樣,與之配套的作業機械也各有特點,各不相同，以下主要介紹幾種常見的配套栽培機械。

2.2.1移栽機

目前的配套機械主要有穴盤育苗及缽盤育苗設備、高效機械化制缽機等。移栽機能保證移栽深淺一致、間距均勻,有利于作物成活和生長。很多國家的小型移栽機廣泛應用于設施內作物的栽培,我國目前尚無此類小型移栽機。國家通過機械化育苗移栽工藝和機具設備的研究已研制成功自動缽苗移栽機及配套高效機械化制缽機,并取得了較好的試驗效果,但目前還不能進入設施內作業。

2.2.2穴盤播種成套設備

地膜作物精播機和施肥鋪膜播種機已有不少研究成果,但也僅限于露地作業。國產穴盤播種機主要是真空吸附式播種器,播種精度不高,而且大多數穴播機不能滿足播種時行距和穴距可調的要求,急需開發小型精密或精量播種機,能達到行距、穴距及播深可調且控制準確適應設施內的作業要求。育苗播種成套設備配套的高效機械化能夠大大降低了勞動強度,提高了生產率,有利于培育健壯的缽苗。

2.3其他機械

與耕作及栽培有關的配套設施農業機械還有地膜回收機和農作物嫁接機等。機械回收殘膜有利于降低勞動強度,提高生產率,保護設施內土質使其符合環保要求。而合理嫁接可培育優良品種,生產名優產品,有效提高設施栽培效益。目前我國的這些配套機械的研制還處于起步試驗階段，應用還不廣泛。

3.設施農業機械的研究方向及發展重點

各地資源狀況、氣候條件、生產水平和耕作制度有差異，所以各個地方應該分別針對不同類別設施農業的發展要求，科學規劃了本地設施農業的發展戰略。我國設施農業機械的發展應在吸取國外先進經驗的基礎上,注重與設施農業的特殊農藝緊密結合，近期的研究方向及發展重點有以下幾點。

3.1開發專用微耕機合理選擇配套動力

設施農業機械要求機體和質量小、動力足,操作舒適,符合人機工程學的設計原理,這樣才能有效減輕操作者的勞動強度,盡量減少發動機對設施環境的污染。

3.2增強作業功能提高配套比

要求配套機具性能穩定,工作可靠,操作方便,更換便捷,能分別進行旋耕、犁耕、開溝、做畦、起壟、筑埂、中耕、培土、鋪膜、打孔、播種、植保、灌溉和施肥等多種作業,操作手柄能上下左右調整,以適應設施內的工作條件并方便田間轉移。

3.3開發穴盤育苗播種成套設備

在機械化育苗移栽工藝和機具設備研究成果的基礎上,應該著重研究與微耕機配套的小型缽苗移栽機,先以半自動機型為主,逐步向標準化、系列化和規范化方向發展。

3.4研制播種機和地膜回收機

針對設施農業的需求，研制適合設施內作業的小型精密或精量播種機和地膜回收機。要求能達到精播機行距、穴距及播深可調,且控制準確,能適應設施內的作業。兼顧露地作業,作業機械可用于蔬菜露地、苗圃及果園的作業。

4.設施農業機械的發展前景

由于設施農業的環境由人工控制,條件比一般大田簡單得多,智能化儀器、設備和機器等人工智能技術得到普遍應用,所以智能化系統有可能在智能型溫室中率先實現。智能型設施農業機械大量采用機電一體化技術,使傳統機械無法作業的項目實現了機械化。未來農業工程的發展重點是農業人工智能化。智能化技術在設施農業上的研究運用將直接推進智能型設施農業機械的發展,使設施農業整體機械化水平大大提高。

研發推廣適合于我國國情的溫室結構及其配套設施、提高機械化作業水平，加大對環境污染清理和控制裝備、農產品冷藏保鮮設備的推廣應用。各地按照當地實際情況開展包括技術培訓和法律知識、職業道德培訓等多種形式的教育培訓。完善監測系統，加強對設施園藝生產作業過程的監測和對設施養殖室環境建設的監督檢查，加大對設施農產品的衛生質量監測，保證食品質量安全。

5.結語

設總體而言，我國設施農業的科研投入力度不足，技術創新不夠，在溫室設計和制造等關鍵環節我國擁有自主知識產權的技術和創新技術很少。設施農業裝備發展比較滯后，設備比較簡易，環境控制能力差。另外我國農業技術人員相對缺乏，農戶技術水平低，這與我國設施農業的發展目標還相差甚遠，所以加強機械化管理在設施農業中的應用任重而道遠。　[科]

【參考文獻】

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關鍵詞：

農業機械；技術手段；應用；發展前景

我國在國際上的地位正在逐漸提高，這與我國的經濟發展是分不開的，經濟的發展需要基礎的支持，農業就是我國的基礎，我國是農業大國，農村人口基數大。隨著近幾年我國農業的發展，很多高新技術也被運用到農業的機械設備中，使農機設備向著智能化的方向發展，有效地提升了農業生產的整體效率。在農業的生產中使用高新技術還能夠提高農業的生產效率，保證農機相關機械的正常運作。

1農業機械技術的應用分析

1.1計算機技術

這里所說的計算機技術主要指的是計算機視覺技術，這一技術最早被運用在農業機械上是在20世紀70年代中期，當時主要運用的是計算機技術中的視覺技術，利用這一技術的主要目的是可以對農產品的品質質量進行分級別檢查。計算機視覺技術是以圖像處理為基準，隨著圖像處理以及視覺模擬技術的發展，計算機視覺技術不僅可以用來檢查農產品的品質，而且還可以用來對農產品進行播種、收割。雖然計算機視覺技術在我國農業技術領域的應用時間還不是很長，在實際的使用中還有很多的問題出現，但是相信隨著科學技術的不斷發展，計算機視覺技術必將會改變傳統的農業作業模式，為現代化農業發展提供技術上的支持。

1.2網絡信息技術

網絡信息技術在我國農業機械上的應用是非常成功的，信息技術與地理信息系統的有機結合不僅可以為農業的生產提供高精度的監控，而且還能夠對農業生產中出現病蟲害的情況進行及時的檢測，然后根據定位系統來進行田間作業。

1.3液壓技術

液壓技術主要依靠的是微電子技術和工業傳感技術，在數據的采集上，運用液壓技術主要完成的是能量的轉換和匹配，其目的是為了讓農業機械的效率能夠得到進一步的提高，讓機械設備的相關系統特征可以得到完善，讓機械設備的可靠性能夠得到提升，這也很好地符合了環境保護的相關標準要求。而大部分的農業機械都是采用內燃機作為原動力，所以很多時候都會出現工作負荷，一般情況下，我們都是通過電液控制手段來完成負載與原動力之間的匹配情況，盡可能地減少功率傳輸過程中出現的損失，從而提高農業機械系統的工作效率。

1.4人工智能技術

隨著信息全球化的不斷深入，高端技術不僅在大型的企事業單位中被運用，在農業中也得到了廣泛的應用，比較有成果的就是美國利用人工智能技術研發出激光拖拉機、機械的內部導航裝置，等等，這些裝置可以對拖拉機的運行方向及所處位置進行實時的測定，在了解地區土地信息之后，再制定合理的土地種植方案、農藥及種子的數量，等等。

2農業機械技術的發展趨勢

2.1推廣農業機械產品的技術發展

目前在我國的農業機械發展上，已經開始運用機電智能化技術和計算機技術，這使得農業機械化設備的科技含量有了極大的提高，不僅有效地提高了農業機械的作業效率，而且也提升了農業的生產效率。

2.2農業資源的利用率得到了提升

只有提高了農業資源的開發利用率，才能夠確保農業實現可持續發展，同時也為保護生態環境奠定基礎，如回收農業生產的廢棄物，普及無害化的處理設備，運用無害化技術來處理廢水可以有效地達到保護環境的作用。而在農業種植的過程中，使用有機肥料還可以進一步提高農業資源的利用效率。除此之外，大力發展節能型動力機械設備可以有效地避免出現資源浪費，從而提高農業資源的整體利用效率。

2.3提高農業機械產品的質量監督水平

要想提升農業的機械化水平，還要從規范設計的基本要求出發，全面提高農業產品的質量。在質量提升的過程中，還要注重農業產品的整體造型和外觀，農機設備的耐久性也要經得起考驗。選用與農機設備相配套的發電機及元件，能夠最大程度上提高農業機械產品的質量。在農業機械設備完成安裝之后，還要對其進行試運行，只有保證了設備各項指標都正常的基礎上，才能夠真正的投入使用，這也是提高農業機械產品可靠性的前提。

2.4加大政府的補貼力度

各級地方政府要加大農業機械的技術推廣，做好農業機械的培訓工作。國家還要將拖拉機、插秧機等農機具作為農具購置補貼的關鍵，普及農業機械知識。這樣也能夠更好地提高農業機械化的發展進程。2.5確保農業機械技術的安全生產關注安全監督管理及裝備的創建工作，加大農業機械的安全投入，以便更好地滿足農業機械工作安全監督管理的需求。除此之外，最重要的是，要將農業機械的安全檢驗工作納入到各級縣市政府的財政預算當中。

3結語

隨著科學技術的飛速發展，一些高新技術正在逐漸地被運用到農業的機械設備中，這些機械設備的出現不僅提高了農業的整體生產水平，而且還進一步提升了農業的生產效率，很好地實現了農業的可持續發展。在今后的農業發展過程中，農業機械也必定是智能化的，所以要求操作人員要不斷地提高自己的專業素養，全面推廣農業機械新技術，只有這樣才能夠真正意義上實現我國農業機械的智能化。

作者：徐家亮 劉曉鵬 單位：黑龍江省克東縣農機安全監理站

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[中圖分類號]S23[文獻標識碼]A[文章編號]1003-1650(2016)01-0227-01

進入新世紀后，我國加大了對科研的重視程度，并將先進的科研成果積極應用到農業機械設備中，促使了農業機械設備逐漸向著全自動化、智能化方向發展，農業生產效率不斷得到提升。在農業機械設備生產過程中積極應用新技術和新設備，可以顯著提高農業機械的作業效率，保證農業機械具有良好的適應性。因此，我們需要積極研發、推廣和應用全新的農業機械技術，將新成果和新技術運用到農業機械中，為實現精細化農業提供必要的技術支撐。

1農業機械新技術應用和發展的重要性分析

首先，顯著提升農業機械的運作效率。在過去農業機械使用過程中，有不少機械不能有效識別農作物的位置，例如倒伏的小麥和玉米，這些倒伏的農作物在收割過程中很容易被遺漏，因此，在農業機械使用過程中積極應用全新的農業機械技術有利于彌補農業機械存在的漏洞，提高了機械的作業效率；其次，降低了農業勞作量，能夠帶動地區經濟發展。過去的農業生產需要大量的勞動者，而農業機械新技術的應用，實現農業種植、作物收割的自動化，大大降低了農民群眾的勞動強度，農村地區的很多勞動力可以到其他行業開展工作，有利于帶動農村社會經濟發展。

2農業機械新技術的應用

2.1計算機視覺技術

計算機視覺技術是一種以圖像處理為基礎的學科，主要是對視覺信息進行理論計算和表達，隨著計算機視覺技術應用逐漸成熟，目前在農業機械生產方面，計算機視覺技術不僅能夠對農產品進行科學分級，還能夠協助機械開展精良化播種和收割。但是由于這項技術在農業機械應用的時間還比較短，還有不少的技術難題沒有得到解決，對于這項技術的應用還需要我們做出進一步研究。

2.2人工智能技術隨著智能技術的應用和發展，農業機械智能化逐漸實現，應用智能技術可以有效的控制農業機械的運行方向，同時還能夠對農業機械進行精確定位。通過人工智能技術，幫助科研人員建立一個龐大的數據庫，通過這個數據庫，農業機械科研人員可以對土地進行全面的掌握，從而設計出適合不同地區農業生產所需要的農藥、化肥、種子等農產品。

2.3自動化控制技術

在農業機械生產過程中，積極應用自動化控制技術可以幫助操作者將作業難度，同時，在農業機械化作業過程中，還可以根據土地地勢的高低和秸稈的長短合理的對農業機械作業的高度進行調節，保證農業機械使用過程中的安全性和適應性，從而提高農業機械使用的可靠性，最終保證全面提升農業生產效率。

2.4信息網絡技術

近幾年，信息網絡技術在農業機械上的應用最為成功。將信息網絡技術和地理信息系統、自動化控制技術等技術相結合，就可以實現對農業生產農作物、土塘、施肥、農藥進行全過程的監督和控制，同時，還可以有效監控農作物生長繁育情況、病蟲害發生情況等，然后借助定位系統和地理信息系統保證完成相應的田間工作。

2.5液壓技術

液壓技術的實現主要是在微電子技術、工業傳感技術的基礎上應用研究的一項新技術，其在信息數據采集方面發揮著十分重要的作用。其能夠完成能量的轉換和匹配，提高農業機械系統的效率，保證整個系統的動能效率和系統的適應性和兼容性，使得系統的可靠性和安全性得到全面提升。農業機械設備在設計過程中主要采用內燃機作為驅動力，這就導致了工作負荷經常出現較大的改變。如果能夠采用電液控制完成相應的負載和原驅動機之間的匹配，就能夠有效降低功率傳輸過程中的能量損失，能夠切實提升系統的運行效率。

3農業機械新技術發展方向分析

3.1農業機械新技術需要不斷整合其他領域的技術資源

在農業機械發展過程中，應該積極發展智能化機械、自動化農業機械，讓農業能夠像我國的工業實現規模化和程序化生產。在農業機械應用發展過程中，自動化和智能化農業機械技術不僅可以顯著提升農業生產效率，降低農民群眾勞動強度，降低生產成本，同時還有利于我國的土地資源高效利用，充分發展現代農場和現代農業專業合作機構等多種農村農業合作模式，解放農村的勞動力，讓大量的勞動力從事其他行業工作，促進地區經濟發展，全面建設社會主義新農村。

3.2需要走綠色可持續發展的道路

積極建設具有中國特色社會主義中發展道路具體體現在農村農業生產領域是要求堅持走集約化、規模化、科學化和生態化的可持續發展道路。而這些發展目標的實現就需要依靠先進農業機械科學技術。因此，在農業機械新技術研發過程中，需要我們積極研發具有節能效果高，生產效率好的綠色節能機械設備，只有保證全面適應市場需求，符合國家方針政策，才可以促進自身健康發展。

3.3要堅持走創新發展的道路

我國的農業機械創新能力相對于國外發達國家來說還存在不小的差距，這就要求政府部門加大對農業機械科研投入，制定合理的扶持政策，給予人才、資金和項目方面的支持，讓農業生產環節的工作人員融入到技術研發中，始終保證農業機械的創新能力，并保證能夠將新研究出來的成果迅速轉化為生產力。

4結語

農業生產的高效化、規模化和科學化是隨著農業科學技術的進步而不斷發展。農業機械新新技術的應用和發展，還需要有一個高效的推廣模式，保證新的農業機械技術能夠及時進入田間地頭，保證提高勞作效率，促進農業生產全面發展。

參考文獻

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中圖分類號S232.3:文獻標識碼:A

一、設施農業的技術體系

設施農業包含塑料大棚、溫室和工廠化栽培3種不同的技術層次。目前發展和應用較多的主要有塑料大棚、溫室大棚和連棟溫室,也有少量采用先進工程技術的智能型溫室和大型溫室。前者反映現階段設施農業的技術水平,而智能型溫室則更接近“工廠化農業”,代表設施農業的發展方向,是設施農業的最高技術層次。

二、設施農業機械的現狀

適合設施農業耕作、栽培和收獲等農藝特點并主要在各類設施中工作的農業機械簡稱為設施農業機械。我國設施農業起步晚,相比之下,設施農業機械發展較慢,應用較少,配套水平也不高。國外對溫室中作業機具進行了系統的開發、研究、推廣和應用,許多作業項目如耕整地、播種、間苗、中耕和除草都已實現了機械化。我國設施農業的機械化作業水平低,所有勞動和作業均為原始的手工勞動,強度大,工作環境差,效率低,人均管理面積僅相當于荷蘭的1/4,而且作業質量差,產出不盡如人意,平均單產約為荷蘭的1/3～1/4,與發達國家相比存在很大差距,是綜合設施技術中的薄弱環節,對設施技術的進一步發展已形成制約。

1.耕作機械

我國設施農業機械特別是各種栽培方法所需作業機具有些還是空白,而設施或大棚內的耕作機械更是用戶急需的,現有產品的機型不多,應用不普遍,多為借用現有的露地用小型耕耘機械,其適應性差,生產效率低,而且作業質量不穩定。近幾年針對溫室、大棚等特殊耕作環境,國內研制生產了一些小型耕作機械,有的微耕機還設計有多種作業功能,考慮了兼顧露地作業,提高了機械的使用效率。但是由于產品大多存在以下問題,均未能很好地推廣。①外型尺寸及結構質量大,操作不靈便。特別是從露地簡單轉移到大棚內的機械,在設施內轉向和轉移都十分困難,而且邊角地帶無法工作,漏耕嚴重。②生產率低,適應性較差,當土壤含水率較高(超過20%以上)時,其碎土性能就會變差,耕作阻力變大。③作業性能、可靠性和耐久性等方面還存在一些問題。

2.配套栽培機械

設施內作物的栽培方法各種各樣,與之配套的作業機械也各有特點,各不相同。

(1)移栽機。設施內缽苗栽植技術關鍵是缽苗移栽機,配套機械主要有穴盤育苗及缽盤育苗設備、高效機械化制缽機等。移栽機能保證移栽深淺一致、間距均勻,有利于作物成活和生長,促進高產。德國、意大利等國的小型移栽機廣泛應用于設施內作物的栽培,動力為2.94~4 . 41 kW的汽油機。我國目前尚無此類小型移栽機。國家“九五”攻關課題“機械化育苗移栽工藝和機具設備的研究”已研制成功4行自動缽苗移栽機、2行半自動缽苗移栽機及配套高效機械化制缽機,并取得了較好的試驗效果,但不是明確針對設施農業而研制開發的,不能進入設施內作業。

(2)穴盤播種成套設備。地膜作物精播機和施肥鋪膜播種機有不少單位研究,也有成熟產品,但也僅限于露地作業。國產穴盤播種機主要是真空吸附式播種器,播種精度不高,而且大多數穴播機不能滿足播種時行距和穴距可調的要求,急需開發小型精密或精量播種機,要求行距、穴距及播深可調,且控制準確,能適應設施內的作業要求。與缽盤育苗播種成套設備配套的高效機械化制缽機生產率達5萬缽/h,可依次完成缽盤裝土、刮平、壓窩、播種、覆土和澆水等多道工序,已由南京農機化研究所研制成功,該機大大降低了勞動強度,提高了生產率,有利于培育健壯的缽苗。

3.其他機械

與耕作及栽培有關的配套設施農業機械還有地膜(殘膜)回收機、農作物嫁接機等。機械回收殘膜有利于降低勞動強度,提高生產率,保護設施內土質,使其符合環保要求。合理嫁接可培育優良品種,生產名優產品,提高設施栽培效益。目前這些配套機械的研制正處于起步試驗階段。

三、近期的研究方向及發展重點

我國設施農業機械的發展應根據各地的氣候特點及土壤環境,在汲取國外先進經驗的基礎上,注重與設施農業的特殊農藝緊密結合。近期的研究方向及發展重點有以下幾點。

(1)開發專用微耕機,合理選擇配套動力。要求機體和質量小、動力足,操作舒適,符合人機工程學的設計原理,減輕操作者的勞動強度,盡量減少發動機對設施環境的污染。動力以2. 21～4.41 kW為宜,最好是汽油機。

(2)增強作業功能,提高配套比。要求配套機具性能穩定,工作可靠,操作方便,更換便捷,能分別進行旋耕、犁耕、開溝、做畦、起壟、筑埂、中耕、培土、鋪膜、打孔、播種、植保、灌溉和施肥等多種作業,操作手柄能上下左右調整,以適應設施內的工作條件并方便田間轉移。

(3)開發穴盤育苗播種成套設備。在機械化育苗移栽工藝和機具設備研究成果的基礎上,著重研究與微耕機配套的小型缽苗移栽機,先以半自動機型為主,逐步向標準化、系列化和規范化方向發展。

(4)研制適合設施內作業的小型精密或精量播種機和地膜回收機。要求精播機行距、穴距及播深可調,且控制準確,能適應設施內的作業要求。

(5)兼顧露地作業,作業機械可用于蔬菜露地、苗圃及果園的作業,提高機械的利用率。

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由農機消費大縣邁向農機生產大縣，是河南省汝南縣的全新定位。該縣在新農機的研發和應用方面，建立以農業機械研發、生產、銷售、服務等為主體的3平方公里的農機產業園，為推動農機產業發展搭建了平臺。平臺的誕生，不但催生了農機生產企業加速成長，也吸引了大批農業機械制造項目扎根汝南縣，這些項目的建成投產填補了汝南縣農業大縣無大型農機制造的空白。目前，該縣農機總動力達到120萬千瓦，農業機械總值16.3億元，農業機械總擁有量5.1萬臺，其中大中型農業機械1.2萬臺，配套農具11萬臺（套）主要農作物耕種收綜合機械化水平達到86%以上，小麥基本實現生產全程機械化，玉米機收率達75%以上，玉米秸稈還田率達80%以上，實現了農機合作社鄉鎮全覆蓋。

1數控機床技術在農業機械制造行業中的應用

進入新世紀以來，隨著我國改革開放不斷深入，數控技術在各個領域都得到了比較廣泛的應用，特別是在我國農業機械制造行業中應用更加頻繁。最近幾年，我國各種中高職院校培養了大批數控技術人才，為了數控機床制造技術發展做出了巨大的貢獻。在過去我國機械制造行業中，很多數控技術都是由外國企業控制，引進國外的機械設備，國內機械制造行業對國外技術比較依賴，國內的農業機械制造企業所生產出來的零部件技術水平較低，缺少自己的核心技術體系。為了進一步促進數控技術在農業機械制造行業中的應用，提高自身的凈勝能力，需要我們逐漸構建屬于本國特有的體系化和規模化數控機床產品，為我國的農業機械制造領域提供充足的零部件，滿足現代農業發展需要。數控技術在農業機械制造行業扮演著十分重要的角色，其可以整體提高農業機械設備的配套能力，同時，在農機設備機床可靠性方面，也能夠利用數控技術得以實現。此外，應用數控技術還能夠有效提升農機設備生產質量和水平，使農業機械制造行業逐漸向著自動一體化方向發展。最近幾年，我國很多機械制造企業不斷推出了大量高性能的數控機床產品，顯示了我國在機床生產水平提升。我們相信國內機械制造企業完全可以依靠自主數控技術制造高質量的農業機械設備。

2數字化技術在農業機械制造行業中的應用

首先，CAD技術在農業機械制造行業中的應用。隨著工業技術更新加快和競爭日趨激烈，機械產品更新換代速度越來越快，產品的設計周期越來越短，現代化的CAD技術也在不斷向前發展。過去傳統的CAD技術主要以計算為基礎，處理符號推理。但是傳統的CAD技術已經不能很好適應創造性設計要求，工作很困難，因此，在農業機械制造行業中的應用CAD技術必須在系統中引入人工智能方法，采用專家系統技術，積極發展智能化CAD技術，以適應創造性設計要求。智能化CAD設計系統是由多個智能體功能模塊有機組合在一起而設計出來的復雜系統。在農業機械制造行業中的應用應用智能化的CAD系統，可以很好解決農業機械設計制造過程中復雜的設計、利用率低的難題，縮短機械產品開發周期，在未來具有巨大的經濟效益和應用前景；其次，數字化技術在農業機械裝備制造中的應用。隨著數字計算機的誕生，其逐漸被應用到控制加工機床的加工運動方面，形成了數字控制機床。經歷了長時間的發展，數控機床技術逐漸稱為衡量一個國家機械制造能力的重要標準。在國外發達國家的機械制造企業中基本上已經實現了無圖紙生產，廣泛使用CAD技術和CAN技術，實現了全部的數字化設計。最近幾年，數字制造技術在我國有了一定的發展，如數控技術、制造信息支持持系統為主體的技術在我國農業機械制造行業中不斷得到應用。但是從目前整體的發展情況來看，數字化技術在農業機械制造行業中的應用還比較滯后，但我們相信在今后的農機制造領域將會越來越多的應用到數字技術，直接推動農機制造行業實現自動化發展。

3虛擬技術在農業機械制造行業中的應用

首先，虛擬裝配技術在農業機械制造行業中的應用。利用虛擬樣機技術在農機產品開發階段進行裝配評價，從而保證在農業設備設計階段對整個產品的功能、性能從裝配角度進行分析，避免設計中存在失誤，為接下來的生產定型提供方便，節省大量時間和金錢。采用二維圖紙進行了平面設計和線性設計無法及時發現重設計制造過程中存在的的裝配干擾問題，在生產過程中一旦出現裝配干擾問題在后續需要花費大量時間和金錢重新設計，增加了制造成本，浪費大量時間和精力。而通過使用虛擬裝配技術，設計人員在設計階段就可以對產品進行模擬加工，對設備零部件進行全方位的檢查，通過程序自動檢查機械設備設備裝配存在的干擾問題；其次，虛擬制造技術在農業機械制造行業中的應用。其中應用比較廣泛的是熱加工技術的應用。模擬系統針對機械金屬材料的物理特性和化學特性以及制造技術難度進行全面分析，模擬機械設備成型過程中各種數值和物理量，對機械設備形成過程進行動態化的仿真模擬，在不同生產條件和制造環境分析不同金屬材料的配置情況，進而對機械設備熱成型零部件的質量和性能急性控制和優化，充分發揮不同看金屬材料的潛能，實現生產加工最輕化和材料應用最優化。

參考文獻

[1]先進制造技術在機械制造業中的應用現狀及發展趨勢[J].余震，袁根福.安徽建筑工業學院學報（自然科學版）.2003（03）

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所謂導航就是農業機械利用自身攜帶的傳感器感知周圍環境和車體的信息，通過對獲取的信息進行處理并進行導航決策和控制，從而完成相應的作業生產任務的過程。中國北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星導航系統，是世界成熟的四大衛星導航系統之一。由空間段、地面段、用戶段三部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導航、授時服務。由于北斗衛星導航系統是我國自主研制的，在安全性和功能性方面更符合我國的國情需要。近兩年在國家和各省、市、區實施的農業機械購置補貼政策的推動下，一些科技型企業將北斗衛星系統與農業機械相結合，研發出了多款北斗農業自動導航產品，實現了多種農業機械的無人駕駛、精準作業功能。

2北斗農業自動導航駕駛系統

北斗農業自動導航駕駛系統是由車載計算機、衛星接收機、轉向控制系統和基站等部分組成。通過安裝在相適應的農業機械上，利用北斗衛星的定位信號設計作業機械的行駛路線，在機械作業過程中綜合其位置信息、姿態信息、航向角信息、傳感器信息，通過控制電動方向盤或液壓系統，實現機械的轉向，從而按照規劃路徑行駛，達到完成耕整地、播種、種植、田間管理和收獲等各類作業目的。

2．1北斗農業自動導航駕駛系統的優勢

2．1．1節省勞動成本北斗農業自動導航駕駛系統與農業機械相結合，可實現無人駕駛，有效替代人工操作，減少了勞動強度，節省用工成本。在我國城鎮化進程加快，大批的農業生產人員脫離土地，基層農村和農場的年青勞動力明顯不足，無人駕駛農業機械的應用可有效解決農業用工不足的難題。

2．1．2提高作業效率安裝了北斗導航自動駕駛系統的農業機械不受自然條件和時間因素的影響，不管是刮風下雨還是白天黑天可以24h不間斷搶抓農時作業。能替代部分人工并能減輕操作人員的勞動強度，與人工操作相對比，可提高工作效率50％。

2．1．3提高作業精度北斗導航自動駕駛系統可對農業機械進行適時調整、精準定位，保證了作業質量和作業精度。經檢測合格的產品，在200m測區內，直線度精度和銜接行精度均達到2．5cm的標準要求；北斗導航自動駕駛插秧機在80m測區內，直線度精度和銜接行精度均達到5．0cm的標準要求。

2．1．4合理利用土地資源，增加產量農機機械加裝北斗導航自動駕駛系統，可保障行走和作業精度、精準利用土地面積、減少藥、肥、水資源的浪費、提高作物生長質量，進而增加產量。

2．2北斗導航系統在各類農業機械上的應用

2．2．1在拖拉機上應用拖拉機是田間生產作業中的動力機械，非自走式農業機械通過牽引或懸掛的方式與拖拉機相聯，進而實現行走作業目的。北斗農業自動導航駕駛系統加裝在拖拉機上使用，可實現以拖拉機為動力的農機具的精準作業。從耕整地開始，到種、管、收，規劃合理，統一規范，走的直、對的準，達到作業質量標準要求。

2．2．2在插秧機上應用北斗農業自動導航駕駛系統與插秧機結合，可指揮插秧機在定位工作區域內，根據設定好的取秧量和插秧深度等參數，自行規劃最優路線，完成插秧作業。而導航定位數據又可為后期水稻成長中的施肥、植保、收獲等作業提供精準位置信息，從而提高水稻生產全程精準作業程度。

2．2．3在收獲機上應用北斗農業自動導航駕駛系統與收獲機結合，可利用前期種植作業信息，結合作物長勢特點，實現精準對行收獲，有效降低收獲作業過程中因行走路線不直，對行不準而導致的各類損失，進而保障產量。

2．2．4在平地機上應用在拖拉機的帶動下，平地機通過接收北斗衛星信號適時調整限位油缸的伸縮量，實現刮土鏟的上升和下降，經過不斷地刮土和卸土的過程，進行全方位的土地精細平整作業。經過精細平整的土地，在后續的農業生產中，水、肥、藥的用量更均勻、更準確，減少因地勢不平引起的各種浪費，保證作物長勢一致，提高產量。

2．3北斗衛星導航無人機

北斗衛星導航無人機可進行農業植保作業、農情監測和數據采集，具有精準、高效、環保、智能等特點。另外，由于無人機體積小，重量輕，運輸方便，靈活等特點，對不同的地塊，不同的作物都有很好的適應性。2020年4月，新疆生產建設兵團在梨花盛開的季節，利用北斗無人機搶農時，為果樹在短暫的盛花期內，進行兩次授粉，有效提高了坐果率，同時解決了人工授粉遇到樹齡長，樹稍高，無法授到頂端，影響坐果率的問題，是人工授粉10倍的工作效率，并且不存在藥物傷害問題。

3北斗衛星導航技術在農業機械中的應用前景

3．1應用面更廣

2020年是北斗衛星系統全面成熟的一年，也是北斗衛星導航系統在農業生產上全面推廣應用的關鍵年。2020年的春耕期間，黑龍江墾區在人力不足、生產資料運輸不暢的情況下，比往年提前3d完成大田作物播種于高產時區，正是得益于北斗智能農業機械發揮作用。北斗農業自動導航駕駛系統產品，依照農業機械產品品目分類標準，歸于“農業用北斗終端”品目。從2014年至2020年5月20日，共有98個農業用北斗終端產品和20個北斗衛星導航平地機產品進入“全國農業機械試驗鑒定管理服務信息化平臺”獲得購機補貼資格。黑龍江農墾農業機械試驗鑒定站作為在全國率先開展農業用北斗終端產品推廣鑒定的檢測機構，是農業用北斗終端產品推廣鑒定主要完成單位，截至2020年5月20日已收到2020年申請項目：北斗農業自動導航駕駛系統33項，北斗衛星導航平地機25項，遠高于往年同期的數量。與以往多是北、上、廣、深企業不同，2020年申請的企業中不乏有黑龍江本省科技企業出現。可見，北斗衛星導航系統廣泛應用于農業機械中的發展態勢。

3．2操作更準確、性能更穩定

隨著北斗導航產品的技術進步和改型升級，將進一步改善機械操作人員與農業機械的結合關系，在機械作業過程中的起步、停車、機具升降、擋位調整，油門增減更為安全流暢，系統調整機械作業的適應性和可靠性更強。

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美國的IBM公司首先應用了模塊化的技術，開創了模塊化時代，繼而模塊化應用在不同的行業。在我國現階段對于模塊化技術的應用還不夠廣泛，尤其是在農業機械中，本文對我國農業機械產業中的模塊化理論和技術進行了討論，預測了模塊化在農業機械產業中的使用前途。

一、模塊化在農業機械中應用的含義

模塊化是指可以獨立的半自律的子系統。模塊化在農業中的應用包括機械產品的設計和模塊化的生產制造。模塊化可以劃分機械產品的結構和功能，這樣就會形成模塊的設計標準，這樣的模塊通過一系列的集成后能夠組裝成完整的產品。依據模塊化設計的要求，對生產制造系統進行配置以及布局，模塊制造完后，組裝成成品，這就是一個完整的生產制造模塊化的過程。組織上的模塊化外包就是供應商參與到制造商對模塊化設計中來，按照農機產品模塊化設計的要求，獨自的完成模塊化的內部的設計，設計的模塊要達到制造商的要求。然后采購各零配件，以此來達到模塊化的制造以及組裝，并配送給制造商。由上面的介紹可以知道，農業機械的模塊化可由一個獨立的企業完成，而組織的模塊化就需要許多的不同企業通過合理的分工來一起完成。

二、模塊化在農業機械中的應用效果

1.模塊化在農業機械的設計、質量以及成本中的應用效果

目前農業產品以及零件的設計存在著重復的現象，這樣樣就增加了農機的研發周期，對于技術資源是一種嚴重的浪費。此外，一些農業機械功能單一、單機的利用工率低、附加值也不高、技術性能較差，這些農業機械的整體安全性差、制造的質量低。

模塊化的設計能夠減少結構的復雜程度，使農機研發的過程減少，還可以增加研發過程的成功率，耗時減少。模塊化具備產業的經濟性和網絡的經濟性，在農業機械的改進和開發過程中，采用已有的模塊能夠減少不必要的設計，這樣就會減少時間和費用。模塊化能夠很大程度的縮短開發的周期、減少研發的費、提高產品的安全性和產品的質量。同時可以降低成本，對于開發中高端農機產品起到了一定的推動作用。

2.模塊化可以滿足農業機械的多樣性、個性化

目前的農業機械的品種少，類型業非常的單一，無法滿足個性化的需要，這樣就使得農戶的購買意愿不高，嚴重的障礙了農業機械的普及。

產品化的生產具有品種的類型多、結構的復雜程度高以及專業性強的特點，這就是把產品的共性以及個性的不同部分區別開，將共性部分的零件進行批量制造，在個性部分的時候，根據客戶的需求完成制造以及成品的裝配，這樣就會縮短周期，提高制造效率。

以產業化的制造價格低廉，提供小批量、專業化、豐富化、個性化的農業機械就可以達到不同農戶的個性化、多樣化的需求，有利于開發新的市場，使農業機械的普及率更加的廣泛，提高農業機械的實際使用效果。

3.目前農業機械技能水平的全面提高狀況包括的產業現狀

我國的產業現狀大多數的農用器具，至今還停留在國外20世紀八十年代的階段，也就是說宏觀看我們的技術水平還是相當落伍，創新能力薄弱也不夠積極，高技術農用設施還要依靠進口。

模塊化的作用效果：農機產品構造要采取模塊化，因為此方案的實施有利于事后的選擇，所以說模塊化絕對是農用時的優先選擇。不同地方的模塊連結綜合使用能讓系統產生全新的改變，從而制造出新的體系。完成創造超前化，徹底除去舊的機械運作，模塊化的隱蔽技能躲避在黑箱里，也就是允許不確定性的現存，而且具備相對的適應性。比如，在農機產品買賣場地，買主的需求理念隨著時代的再進步也有所改變，農業機械上也就要求更高。從而看出農業機械市場需求變化和技能在發展上又上了一臺階，但某個地方還需改進時，可以對相關的某個部位模塊采取改進策劃，而且可以在復古的老產品，使用新模塊取代舊模塊的方法。所以一個模塊是可以遠離整個產品，能采取自行完善的。當然此狀況的產生也引發了模塊供應商間的激烈競爭，不過這倒是加快了市場模塊的改進技術，而且還能直接使用經過專業人員研究后的農業機械。每個獨立模塊的日趨前進，加快了農機產品引進新技能的速度，也促進了產品的全面發展，比如進行智能芯片的裝配，智能化農機產品，芯片的硬件和軟件升級后，局部可以調換成智能防控模塊，要盡早的提升農機，智能化，操作技術，不可以忽視整個農機設施。

模塊化的發展前景：利用農機產品需要進行某個部位的改進，就是盡早的抓住全新技術從而加以使用，完成更新換代的理念，實現農用機械的超前發展。熱賣中的農機機械配置可以根據實際需要進行選擇，以滿足各個層次的消費水平。供應商之間有力競爭使模塊設計又得到了一次質的飛躍。

加快農業技能結構整合，與企業競爭力有密切的聯系。產業實際狀況分析：據統計，當今本國有機械制造企業8000多家，相關作業人員41萬人，可是80~90%的企業年銷售收入還不到500萬元，而且中檔機械產品和低檔農業機械產品，成構造過多的狀況，生產集中度慢，企業缺少創新觀念，市場競爭意識、管理不嚴密、設施工藝相當落后、規模太小、效益不好、亂競爭、導致了產業內部惡性循環的形成，各個產業的發展前景受到了一定的影響。

三、結論

模塊化理論與實際操作技術水平，使我國農業機械產業得到了更好的發展，采取模塊化的解決方案，可使產業實際出現的問題和當前產業困難得到解決，所以要求全面發展有特色農業，原生態農業，進行農產品的跨越式發展，使農業和農村經濟更上一臺階。

參考文獻：

[1]張庶萍，郝春暉.大批量定制技術在農業機械制造中的應用[[J].中國農機化，2005（2) : 39-42.

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1 國內環境及國家政策

在過去的幾十年間，我國的農業生產發生了巨大的變化，農業生產的科技含量得到了很大的提高，高新技術在農業生產中得到了廣泛的推廣和應用。中國傳統的粗放型作業方式正向“高產、優質、高效、持續"的精確節約型方向轉變。瑕不掩瑜，加入世界貿易組織之后，我國農業仍面臨著不小挑戰――農田除草方面與西方國家的農業科平仍有很大差距。我國對株間除草應采取“以防為主，綜合防治”的策略，優先采用農業、物理防治，積極采用生物防治和生態防治，合理應用化學防治技術。因此，我國農業科技創新必須立足于研發無污染、低能耗、智能化的機械式機器人。

全國農機購置補貼暨農機化工作座談會召開，其主要任務是，深入貫徹黨的十八屆三中全會及中央農村工作會議、全國農業工作會議精神，總結交流2013年農機化工作和農機購置補貼政策落實情況，研究農機化發展重要問題。關于當前的農業機械化發展形勢，農業部副部長張桃林表示，在黨的強農惠農富農政策有力促進下，我國農業機械化取得了巨大成績，得到了長足發展。

2 產品及技術介紹

產品為可拆卸的智能株間除草裝置。圖（1）為一個簡易模型，僅供參考。

圖（1）

可拆卸的智能株間除草裝置可安裝在家用拖拉機上，由多關節機械臂、末端執行器、雷達、嵌入式開發板、電機等組成。通過各部分的配合與響應，進行株間、行間的除草以及冠下的清耕等作業。

本組采用可安裝在拖拉機或其他農業機器上的可拆卸裝置，利用單片機原理進行控制，通過傳感、識別等技術利用機械臂、刀片等裝置進行除草，具有極大優勢：（1）用簡單的操作方法即在作業部進行除草機或中耕機的更換。所以， 很容易對應于不同的栽培方式，節約了大量人力、物力和財力。（2）不僅可實現多方面的株間、行間的同時除草，而且可完成樹冠下清耕等管理作業。提高作業效率和資材的有效利用，實現了一定意義上的節能減排。

精準農業[1]（Precision Agriculture）是20世紀80年代初，從農業生產領域發展起來的一門跨學科的研究領域。精準農業中的智能化農機具[2]在農田中指裝有全球衛星定位儀、產量傳感器及監視器的聯合收割機及帶有自動裝置的播種機、施肥機以及其他與拖拉機配套的農機具。

精準機械式除草技術是精準農業的重要課題之一，其核心是獲取農田中雜草的位置信息，通過除草執行機構，將雜草的莖鏟斷。此過程沒有了農藥的使用，改善了農業生態環境，提高了農產品的質量；同時通過智能化的除草執行裝置，實現了除草作業的低能耗和低碳化，從而促進了農業生產現代化和可持續發展。

除草機器硬件部分由主體、多關節機械臂、末端執行器等組成。軟件部分主要包括導航控制和雜草檢測。各種部件的聯系極為重要，其中主體由客戶已有的家用拖拉機擔任。將可拆卸的智能株間除草裝置安于主體上便可進行工作。由雷達檢測裝置周圍植株并判斷距裝置的距離，將數據傳到控制核心（由運行XP系統的嵌入式開發板承擔）后進行分析，再由電機控制主體自主行走和機械臂升降，伸展與收縮，從而達到除草目的。另外，裝置中的下位機系統采用穩定性高的 PLC 和人機界面搭建，中間繼電器和一些開關、按鈕等。車輛行進過程中裝置周圍環境的檢測由雷達檢測。

3 發展方向

雜草綜合治理體系的主要環節[3]有：增強作物群體生長勢；減少雜草密度；削弱雜草群體生長勢等。由此，許多方法應運而生。如覆蓋治草、人工除草、機械除草、化學除草、生物治草等。傳統的人工除草費時費力，工作效率低，不利于現代農業的發展；化學除草廣泛被人們接受，其帶來高效和經濟效益的同時，也伴隨著嚴重的消極影響[4]：農田雜草抗藥性明顯增強，抗性雜草的數量增多，抗除草劑的雜草種類明顯增加；除草劑混用不合理，從而藥效差、造成藥害；在土壤中殘留時間長，對后茬作物造成藥害。這些已給農業生產造成了嚴重損失，并嚴重影響了農業種植業結構調整，同時也違背了農業可持續發展宗旨。為了在對環境污染最小，低碳排放，促進農業生產現代化和可持續發展的前提下，達到最佳的除草效果，對機械式田間除草機械的研究已成為一種趨勢。所以說智能株間除草機具有更廣闊的前景。

參考文獻

[1]陳桂芬等，《數據挖掘與精準農業智能決策系統》，科學出版社，2011