農業機械自動化技術研討

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了農業機械自動化技術研討范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

農業技術自工業革命以來發生了翻天覆地的變化，其中農業機械技術又是核心之一，而農業機械中，自動化技術又是關鍵核心，因此關心糧食安全、關心農業發展，就必須要關注農業機械自動化技術的發展。本文簡要介紹農業機械發展面臨的一些問題，對不斷發展的自動化技術進行簡要梳理和研究。

1引言

農業領域機械的發展和發展趨勢往往受其他經濟部門的技術發展所影響，例如應用于軍事目的的空間無線電導航和全球導航衛星系統(GNSS)，同樣也為農業機械的發展帶來巨大的變革。同樣，卡車、公共汽車和汽車行業也對農業機械發展做出了重大貢獻，在越野設備部門部署微型控制器，該微控制器的采用控制器區域網絡(CAN)，實現多機功能的綜合控制的技術也應用于農業機械技術中。

2農業機械自動化技術

對于農業機械，有幾個新興的技術將對自主操作至關重要。在某些情況下，基礎技術的研發，如實時運動學(RTK)GPS網絡的加密，以生成虛擬參考站(VRS)校正數據，同時通過Wi-Fi進行Internet連接，以支持數據傳輸[1]。下面是對許多聯合技術的現狀的簡要概述，這些技術對于未來完全自治的領域機器來說是必不可少的。

2.1天基定位系統

傳感、通信和控制技術的進步，再加上全球導航衛星系統(GNSS)和地理位置。地理信息系統(GIS)正在幫助農業機器從簡單的機械發展成智能的工具。中國北斗衛星導航系統（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中國自行研制的全球衛星導航系統。北斗衛星導航系統可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具短報文通信能力，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

2.2車載通信

隨著農用機械中引入微控制器，設備設計人員不久就意識到需要在控制器之間共享和管理信息。在卡車、公共汽車等汽車行業的引領下，設備設計師開始尋找總線配置和數據結構，以支持持續的機械開發。FlexRay是一種分布式網絡協議，是由汽車行業開發的，但很快就被集成到農業車輛中。FlexRay提供的數據傳輸能力比較高。FlexRay的另一個重要方面是它使用了一個時間觸發協議，該協議允許數據在預定的時間框架內傳輸和接收，這有助于消除在總線上發送多個消息時可能發生的錯誤。此外，FlexRay協議可以作為多站總線、星形網絡或混合網絡(同時使用多站和星形)運行。這使得協議可以很容易地適應現有的總線協議，同時在需要星型網絡的地方提供更高的可靠性。隨著汽車和農業車輛在未來的發展，FlexRay必將成為下一個確保高效可靠的數據通信的網絡協議。

2.3自動導航技術

在農業車輛自動導引的成功開發和應用后，下一個合乎邏輯的步驟是自動轉向導航。創建一個控制系統來自動在頭地區域轉彎，改技術的準確度一般取決于幾個因素，包括頭地寬度，設備寬度，拖拉機動力，和期望的轉彎類型[5]。

2.4收割機械的自動化

許多生產者利用礦車自動轉向系統來提高田間效率。依靠GPS導航，人們已經開發出了一些系統，這些系統可以在收割玉米的同時感應到玉米頭部的秸稈，從而提高自動轉向能力。提高糧食質量和減少糧食損失是生產者提高整體收獲效率的另一種方法。

3未來農業機械自動化趨勢

3.1機器將承擔更多的責任

也許完全自治的領域機器發展的主要障礙之一是責任，而更重要的是誰將承擔或分擔責任。在可預見的未來，由于設備的尺寸和相應的功率水平，拖拉機的司機實際上在很大程度上被降級為保姆。簡而言之，技術繼續從操作人員手中奪走大部分控制責任，最好的例子也許就包括自動制導和轉彎。

3.2單獨的機器人控制架構

移動機器人控制體系結構的大部分初步工作是在航天和人工智能研究實驗室進行的，以完成軍事任務和空間探索。一個基于行為的控制方法提供了一個自主的移動機器人，智能處理復雜的世界問題使用簡單的行為。反應性行為是反應性控制體系結構的一部分，在這個體系結構中，行為對刺激做出反應，并發展出控制行為。協商行為是為完成給定任務而執行的預先定義的控制步驟，將這些行為與農業機器人的實際行動聯系起來，對于理解機器人的能力至關重要。

3.3多機器人控制體系結構

協調多個自主機器人完成分配的任務是一個工程挑戰。當多個機器人共同完成一項任務時，最重要的問題是需要解決的機器人間通信問題。機器人之間的通信是一個非常關鍵的問題，因為隨著機器人增多，它們之間通信的復雜程度也隨之增加。在某些情況下，良好的通信水平可以顯著提高機器人性能。迄今為止，多智能體機器人系統的大部分研究工作都是在農業以外的領域進行的。很少有專門關注農業生產的MRS的建筑規范的研究工作。因此，有必要了解、探索和研究MRS的控制方法，將多個機器人部署到農業生產中，采用MRS來提高生產效率[5]。

4展望

目前，農業機械自動化技術仍在進一步發展中，在其它機械工程、自動化、計算機等領域的新技術會源源不斷地被人們應用到農業機械中。比如通信技術中，隨著IPv6技術的普及，農業機械的通信技術應用也會更加廣泛，任何零部件都有可能成為某個通信單元。隨著語音識別技術、圖像識別技術，以及大數據處理技術的發展，農業機械對作物的識別能力也會進一步提升，從而提高智能水平，讓人力在田間地頭得到進一步的解放。

參考文獻

[1]鮑逸群.基于類MTSP模型和精英集策略遺傳算法的多機器人任務分配研究[J].武漢科技大學學報,2017.

[2]薛占明.Wi-Fi技術在強電場干擾下視頻監視系統建設中的運用[J].天津大學學報,2013.

[3]殷禮明,劉春保.導航衛星系統與經濟發展[J].航天器工程,2008,2.

[4]林海.關于推進我國農機自動化的發展模式探究[J].企業文化(下旬刊),2015,12.

[5]李溟萱.農業機械自動化[J].企業文化(中旬刊),2016,2.

作者:吳莉麗 薛益 單位:1.山東省濱州市農業機械技術推廣站 2.中國聯合網絡通信有限公司濱州市分公司