高廣智 馬銘彧
(1.黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站,黑龍江,哈爾濱 150038;2.廣州飛機(jī)維修工程有限公司,廣東 廣州 510800)
智能農(nóng)機(jī)是基于智能技術(shù)方式,提高農(nóng)機(jī)應(yīng)用功能范圍和水平,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)提供有力的支持。與普通農(nóng)機(jī)相比較,智能農(nóng)機(jī)優(yōu)勢(shì)十分明顯。智能農(nóng)機(jī)依托于智能技術(shù),能夠從功能方面進(jìn)行拓展,也就是可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的目的。智能農(nóng)機(jī)通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng)控制模塊可以進(jìn)行多個(gè)不同功能的集成。通過(guò)智能技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合,使用智能控制方式來(lái)操作多功能結(jié)構(gòu)執(zhí)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中,由于不同階段對(duì)于農(nóng)機(jī)功能的需求不同,因此在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)戶往往需要使用多臺(tái)農(nóng)機(jī)設(shè)備才能夠完成作業(yè)目標(biāo)[1]。這對(duì)于農(nóng)戶而言,不僅需要承擔(dān)更多的農(nóng)機(jī)成本,同時(shí)也會(huì)給作業(yè)過(guò)程帶來(lái)不便,更換農(nóng)機(jī)也會(huì)增加時(shí)間。智能農(nóng)機(jī)則可以很好地解決這一矛盾,通過(guò)智能技術(shù)模式下的多功能結(jié)合,農(nóng)戶可以使用一臺(tái)農(nóng)機(jī)完成從翻地、播種到收割全過(guò)程,無(wú)需農(nóng)戶購(gòu)置多臺(tái)農(nóng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)所有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目的。
智能技術(shù)的一個(gè)顯著應(yīng)用優(yōu)勢(shì),就是能夠模擬人類思維,使智能農(nóng)機(jī)具有智慧特點(diǎn)。智能農(nóng)機(jī)能夠基于對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況的數(shù)據(jù)采集和分析處理,完成邏輯判斷,從而能夠基于智能方式操作農(nóng)機(jī)運(yùn)行。智能農(nóng)機(jī)不再依賴于人工操作,可以在無(wú)人狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)。智能農(nóng)機(jī)的這種智慧性,使得農(nóng)機(jī)領(lǐng)域發(fā)生了根本性變革,讓農(nóng)機(jī)真正成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的得力助手,降低農(nóng)業(yè)實(shí)踐的難度和壓力。智能農(nóng)機(jī)通過(guò)科技>力量,安裝了傳感設(shè)備、傳輸通信設(shè)備、信息處理設(shè)備、影像采集設(shè)備等,并且將農(nóng)業(yè)作業(yè)信息轉(zhuǎn)化為能夠被計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù),通過(guò)既定的智能邏輯模塊和程序語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行智能化運(yùn)算,得到數(shù)據(jù)結(jié)果并轉(zhuǎn)化為農(nóng)機(jī)操作指令[2]。操作指令通過(guò)傳輸?shù)竭_(dá)農(nóng)機(jī)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的信息接收器,從而可以完成智能運(yùn)行。智能農(nóng)機(jī)的智慧性就在于這個(gè)過(guò)程都無(wú)需人的參與,智能農(nóng)機(jī)可以通過(guò)大量數(shù)據(jù)的積累和使用,完成智慧學(xué)習(xí)過(guò)程,也就是當(dāng)一個(gè)作業(yè)任務(wù)完成后,智能農(nóng)機(jī)會(huì)通過(guò)不斷進(jìn)行邏輯運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)作業(yè)的優(yōu)化,如根據(jù)數(shù)據(jù)信息智能構(gòu)建最佳作業(yè)模式等。
智能農(nóng)機(jī)應(yīng)用中,可以通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)精準(zhǔn)操控,使農(nóng)機(jī)使用效果與既定目標(biāo)相吻合。如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,需要精準(zhǔn)化生產(chǎn)才能夠保證質(zhì)量,智能農(nóng)機(jī)恰恰可以滿足這一要求。智能農(nóng)機(jī)的所有作業(yè)過(guò)程都是基于智能系統(tǒng)來(lái)控制,因此可以避免傳統(tǒng)人工操作農(nóng)機(jī)時(shí),無(wú)法保持每個(gè)操作過(guò)程和時(shí)間等都完全一致。智能農(nóng)機(jī)能夠基于智能技術(shù),在具體作業(yè)環(huán)節(jié)保持一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),如:精準(zhǔn)翻地作業(yè)中,可以保持翻地深度一致[3];精準(zhǔn)插秧作業(yè)中,可以保證插秧的間距統(tǒng)一;在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴灑作業(yè)中,保持農(nóng)藥的濃度和噴灑量完全符合既定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化生產(chǎn)目的。
智能農(nóng)機(jī)具有較好的聯(lián)動(dòng)性,通過(guò)農(nóng)機(jī)之間的協(xié)同作業(yè),可以完成大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。智能農(nóng)機(jī)聯(lián)合作業(yè),使得規(guī)模優(yōu)勢(shì)得以凸顯,在規(guī)模作業(yè)過(guò)程中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有了顯著提升。規(guī)模作業(yè)還可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、縮短作業(yè)時(shí)間等。
智能農(nóng)機(jī)應(yīng)用性較好,在不同的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域都具有廣闊的使用空間。在農(nóng)業(yè)設(shè)施方面,通過(guò)智能農(nóng)機(jī)的引入,可以提高設(shè)施有效性。如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的大棚設(shè)施就可以基于智能農(nóng)機(jī)完成各種控制。大棚屬于一種依托技術(shù)方式改變溫度、濕度等農(nóng)業(yè)種植條件,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不再受到自然環(huán)境的限制。在大棚中使用智能農(nóng)機(jī),如溫度、濕度數(shù)據(jù)采集器等,可以完成對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)條件的測(cè)評(píng)和改進(jìn)。智能農(nóng)機(jī)通過(guò)收集各種環(huán)境數(shù)據(jù)和農(nóng)作物生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過(guò)智能技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配分析,通過(guò)智能對(duì)比農(nóng)作物種植的最佳環(huán)境狀態(tài),可以進(jìn)行智能控溫、智能調(diào)節(jié)等功能[4]。智能農(nóng)機(jī)可以將數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行操作轉(zhuǎn)化,對(duì)于大棚中的光照等形成智能控制,使其符合農(nóng)作物生長(zhǎng)需求。農(nóng)作物生長(zhǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,使用智能農(nóng)機(jī)可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),保持農(nóng)作物生產(chǎn)條件持續(xù)滿足需求,能夠顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
智能農(nóng)機(jī)在農(nóng)業(yè)裝備方面也有著廣闊的應(yīng)用前景,基于農(nóng)作物的科技裝備,能夠完成對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的全面監(jiān)控和管理。在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中,采用GPS、GIS等高科技手段,將整個(gè)農(nóng)作物區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控影像傳輸,能夠幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對(duì)農(nóng)作物區(qū)域有一個(gè)全面準(zhǔn)確的把握,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,病蟲(chóng)害問(wèn)題等。農(nóng)業(yè)裝備的應(yīng)用中,要積極發(fā)揮智能農(nóng)機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),通過(guò)智能技術(shù)使用來(lái)高效操作各種農(nóng)業(yè)裝備,使其能夠準(zhǔn)確地完成各項(xiàng)任務(wù)目標(biāo),如通過(guò)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)來(lái)提高傳輸影像的清晰度,找到最佳的拍攝角度等。
農(nóng)業(yè)機(jī)器人是智能農(nóng)機(jī)發(fā)展的重要方向,農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有良好的農(nóng)業(yè)控制靈活性,可以通過(guò)機(jī)器人來(lái)完成所有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者只需要進(jìn)行管理即可。農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以依托于智能技術(shù),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和規(guī)劃,形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)施方案。農(nóng)業(yè)機(jī)器人具有模擬人類行為的特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一些對(duì)精確度具有較高要求的環(huán)節(jié)中,能夠發(fā)揮重要作用。如水果采摘過(guò)程中,農(nóng)業(yè)機(jī)器人要完成對(duì)果樹(shù)的整體評(píng)價(jià),定位每個(gè)果實(shí)的具體位置,然后將這些信息反饋給智能系統(tǒng),智能系統(tǒng)會(huì)形成智能機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)的操作指令,智能機(jī)器人就可以準(zhǔn)確完成果實(shí)采摘流程。同理,在農(nóng)業(yè)施肥、植株剪枝等工作中,也都可以使用智能機(jī)器人來(lái)完成。
大數(shù)據(jù)背景下,智能農(nóng)機(jī)應(yīng)用具有廣闊的前景,在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中通過(guò)結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能操控,提高農(nóng)機(jī)使用效率和效果。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中,智能農(nóng)機(jī)可以更好地適應(yīng)各種不同情況和需求,從而推進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新。