摘要:介绍了农业机械自动化的发展历史与现状,从农村劳动力不足、人口老龄化和社会经济发展的需求 等几方面阐述了农业机械自动化的必要性,提出要根据农业生产的现实条件和技术水平,选择合理的自动化 模式,阶段式推进自动化进程,把农业机械自动化的发展重点放在开发农用传感器和提高自动化装置的耐久 性和可靠性上关键词农业机械;机械自动化;自动化装置
Abstract The developing history and the present situation of agricultural machinery automation is introduced, and the necessities of the automation were expounded from several aspects such as the shortage of labor force and the requirement of social development- The automation should be carried on step by step and the situation of agricultural production development should be taken into account, more work should be done on developing new sensors and improving the reliability and durability of the automatic machinery
Key words agricultural machinery; machinery automation; automatic machinery
农业是一种复合产业,它不仅包括作物的生产,而且包括农产品的加工、储藏和运输,等 等。农业生产的发展过程受自然环境和社会条件的影响,过去为了解决粮食供应不足的问题,开发农业技术着重于增加产量;但对于现代社会,温饱问题已经基本解决,人们对于产品的品 质以及工作的高效性和舒适性的要求日渐提高。农业机械自动化应以实现生产的高效率和高 精度,降低生产成本,节约资源,提高农产品品质和实现安全生产等为目的,以满足人们在农产 品生产和消费中的需求当然,片面追求高度自动化,过于强调尖端技术,从而开发研制不符合 实际需要却价格昂贵的自动化技术与设备,是不可取的我们的目的是用符合生产实际的先进 技术,实现农业生产的优质、高产、高效,发展适合农业生产现实条件的自动化模式。
1农业机械自动化及其分类
农业机械自动化就是农业机械或装置的操作过程或工作状态不依靠人的感官和手工而该装置通过油压升降作用改变耕深,从而把牵引力维持在一定范围内,目前已经广泛地应用于大中型拖 拉机上农业机械的自动控制装置大部分是单一输入、单一输出式的,如拖拉机的牵引力控制,动 力喷雾机的压力控制等,但随着传感器和微处理机的迅速发展,目前已经研制出多输入、多输 出的自动控制装置,从而大幅度地提高了自动化水平。
1.目前农业机械自动化大致有以下3类
(1)已有农业机械及装置的部分自动化控制。这种自动化方式以提高已有农业机械及装置 的作业与操作性能,提高作业效率和作业精度,减轻驾驶员的负担,节约资源(肥料、种子、农 药、燃料等)等为目的目前,已经广泛采用的自动控制装置大多数属于此类(2)已有农业机械及装置的无人自动操作这种自动化方式用在操作简单且容易实现无人 运转,危险性大或是长时间重复单调过程的作业上如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉 机及联合收割机,自动控制行驶,自动检测耕深?耕宽或作物行列数,自动完成作业,以及能使 干燥机、自动化温室等固定装置自动完成作业的机械及装置(3)农业机器人农业机器人是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适 应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。
2.农业机械自动化的研究应用现状
现今世界各国正大力开展农业机械自动化的研究,许多成果已经达到实用化的阶段,下面 分别介绍上述3类主要自动化形式的研究应用现状 2.1已有农业机械及装置的部分自动化控制这类自动化技术主要是为了提高已有农业机械及装置的作业性能和操作性能,下面简要 举一些已采用或正在开发中的自动化装置实例。
(1)拖拉机在农用拖拉机上已广泛使用了机械油压式三点连结的位调节和力调节系统装 置,现又在开发和采用性能更完善的电子油压式三点连结控制系统装置[1,2],新的系统装置采 用微机或电磁操向控制阀和心阀来改善机械油压式三点连结装置,提高位调节和力调节的控 制水平,这项技术在一些发达国家已被采用。为提高旋耕机的作业精度,在拖拉机上还采用了 水平及耕深自动控制系统水平控制系统可以消除拖拉机左右轮胎下沉不均等的影响,维持旋 耕机左右水平;耕深控制系统能把旋耕机作业时的耕深维持在设定范围内,这套系统在日本已 经普及。新型的拖拉机最佳速度控制系统可以自动设定运转速度及其变速段数,当作业条件 (作业种类土壤作物等变化时能有效地调整机器速度,提高作业效率。这种系统现正处于研 究开发阶段拖拉机的自动操向控制系统,能减轻驾驶员的负担并提高作业效率,美国已有可自动操向 的拖拉机出售。拖拉机自动导向方式有,从埋于地下的电缆检测出磁界距离并导向,用机械接 触方式检测已犁过的沟并导向,用铁轮下沉的机械方式或光电检测的电子方式来辨别已耕地 和未耕地并导向最近,利用摄影图像的半自动操向控制系统也正在研究中。
(2)施肥播种机[3,4]根据行驶速度和检测种子(或肥料)粒数来确定播种量是否符合要求的 装置麵職种子割成麵番种的装置,等等,这些装置已細化。 |
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