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        無人化AI控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

        2021-01-14 21:06:25王強(qiáng)強(qiáng)王鳳娟王保國(guó)孫明飛
        黑龍江科學(xué) 2021年8期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)械設(shè)備

        王強(qiáng)強(qiáng),王鳳娟,王保國(guó),孫明飛

        (廣東皓耘科技有限公司,廣東 順德 528311)

        農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平影響著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,更關(guān)系著一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與未來。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,無人化AI控制技術(shù)也得到了極大的發(fā)展與應(yīng)用,農(nóng)業(yè)機(jī)械向著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用無人化AI控制技術(shù),不僅能降低勞動(dòng)強(qiáng)度,還能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。

        1 無人化AI控制技術(shù)

        無人化AI控制技術(shù)即人工智能,也就是智能機(jī)器人,它是一種全新的智能技術(shù)學(xué)科,能夠結(jié)合多種理論,對(duì)人的行為進(jìn)行模擬,對(duì)人的活動(dòng)進(jìn)行延展,對(duì)人的活動(dòng)范圍進(jìn)行拓展。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的核心,它在充分掌握智能實(shí)質(zhì)的前提下,生產(chǎn)出一種全新的智能機(jī)器,此機(jī)器擁有和人類相似的情緒表達(dá),深入研究該領(lǐng)域,可推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。研究人員可操作計(jì)算機(jī)引導(dǎo)機(jī)器模擬人的智能,如從事危險(xiǎn)性較大的工作時(shí),可應(yīng)用無人化AI控制技術(shù)遠(yuǎn)程攝像來查看具體情況,不需要親自進(jìn)入生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),達(dá)到了遠(yuǎn)程控制的目的,不僅提高了生產(chǎn)效率,還從根本上消除了安全隱患。無人化AI控制技術(shù)迅猛發(fā)展,已應(yīng)用于物流倉(cāng)儲(chǔ)、航天軍工、交通、醫(yī)療診斷、在線學(xué)習(xí)、旅游、裝備制造等諸多領(lǐng)域中。無人化AI控制技術(shù)的發(fā)展,將整個(gè)社會(huì)推上智能化的快車道,相信隨著技術(shù)的深入發(fā)展,一定能使人們的生活越來越便捷。

        2 無人化AI控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

        無人化AI控制技術(shù)反應(yīng)快、作用精準(zhǔn),能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,取代了很多傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)。不管是種植還是收割農(nóng)作物,都可以在較短時(shí)間內(nèi)完成,使農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用更加規(guī)范化、系統(tǒng)化。為了更好地適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要,應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的高效使用和管理,其在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用主要有以下幾方面:

        2.1 自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用

        農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛可以降低人力成本,減少人工勞動(dòng),提高作業(yè)效率。還可以根據(jù)地貌和土地質(zhì)量進(jìn)行耕深自動(dòng)調(diào)節(jié)。

        2.2 精準(zhǔn)播種技術(shù)應(yīng)用

        由于機(jī)械作業(yè)存在很多不穩(wěn)定性因素,應(yīng)將攝像頭安裝在播種機(jī)上,利用AI控制技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析種子拋灑過程,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,減少人工勞動(dòng)成本。

        2.3 收獲機(jī)械的智能應(yīng)用

        收獲機(jī)械的智能化發(fā)展,有助于玉米、水稻、小麥等谷物的智能化收割。收獲機(jī)作業(yè)過程中,谷物清選檢測(cè)是最為重要的環(huán)節(jié)。以小麥?zhǔn)崭顧C(jī)作業(yè)為例,利用割臺(tái)收割小麥,通過凹板間隙和滾筒轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)脫粒、分離和清選小麥。其中,影響因素主要有收獲機(jī)的凹板間隙參數(shù)、滾筒轉(zhuǎn)速參數(shù)、割臺(tái)高度和行駛速度。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小麥脫粒破損粒情況,將攝像頭安裝在收獲機(jī)作業(yè)倉(cāng)中,利用深度學(xué)習(xí)法,匹配合適的滾筒轉(zhuǎn)速、割臺(tái)高度、行駛速度,根據(jù)不同的作物狀態(tài),及時(shí)調(diào)整,更好地收獲作物。

        2.4 植保機(jī)械的智能應(yīng)用

        植保機(jī)械是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物,其具有防治病草蟲害的作用?,F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開植保機(jī)械,但是,我國(guó)植保機(jī)械的農(nóng)藥使用技術(shù)較落后,有效利用率低,阻礙了農(nóng)作物病草蟲害的防治。植保機(jī)械的智能化發(fā)展,可以更好地防治病草蟲害。以BlueRiver農(nóng)業(yè)智能機(jī)器人為例,它可以借助電腦圖像識(shí)別技術(shù),充分掌握農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況,實(shí)現(xiàn)除草、灌溉、施肥和噴藥的智能化。

        2.5 智能維護(hù)保養(yǎng)的應(yīng)用

        農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的檢查和維修是農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的重要組成部分,實(shí)際操作中,應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命,減少成本費(fèi)用。將機(jī)械智能化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng),可對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)備進(jìn)行估值,確定是否具有維修價(jià)值,有效避免資金的浪費(fèi),推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的智能發(fā)展。

        3 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展趨勢(shì)

        農(nóng)業(yè)機(jī)械廣泛應(yīng)用于花生、大豆、甘蔗等作物的收獲環(huán)節(jié)。無人化AI控制技術(shù)的參數(shù)會(huì)隨著收獲對(duì)象的不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)。在收獲花生時(shí),為了保證收獲率,可對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的入土深度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。無人化AI控制技術(shù)還可以改進(jìn)算法,優(yōu)化工作方案,根據(jù)土壤環(huán)境狀況,對(duì)市場(chǎng)前景進(jìn)行分析與預(yù)測(cè),給出適合種植的農(nóng)作物。未來,農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展有以下幾個(gè)趨勢(shì):

        3.1 人機(jī)交互

        根據(jù)無人化AI控制技術(shù)操作需求,應(yīng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中安裝電子監(jiān)控設(shè)備,工作人員在顯示儀上查看標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)即可,及時(shí)掌握工作情況。一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障,能夠以最快響應(yīng)速度提出解決方案,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行。

        3.2 無人農(nóng)場(chǎng)作業(yè)

        借助無人化AI控制技術(shù),可精準(zhǔn)掌握農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,了解農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段所需的水分和養(yǎng)分,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)供給。還可通過模型數(shù)據(jù)分析,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種情況進(jìn)行預(yù)判,減少風(fēng)險(xiǎn)事件,降低生產(chǎn)成本,提高土地使用率。未來無人化AI控制技術(shù)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的無人農(nóng)場(chǎng)作業(yè)。隨著機(jī)械指令的發(fā)出,無人機(jī)械設(shè)備將協(xié)同作業(yè),借助衛(wèi)星導(dǎo)航確定位置,均勻種植,還可智能自主調(diào)頭,實(shí)現(xiàn)全過程無人駕駛。

        3.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化管理

        智能化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的主要管理模式,高效使用農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,已成為企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。要在農(nóng)作物種植區(qū)域收集大量信息,貼合實(shí)際,了解農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)條件,將農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的能力充分發(fā)揮出來。建立完整、科學(xué)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理信息系統(tǒng),對(duì)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用讀取,再將其存入大數(shù)據(jù)庫(kù),幫助工作人員制訂詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃和切實(shí)可行的操作方案。

        4 展望

        將無人化AI控制技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中,可以更好地提高生產(chǎn)效率,全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。我國(guó)的無人化AI控制技術(shù)起步較晚,仍需進(jìn)一步發(fā)展,向著更加完善、智能化、集成化的方向發(fā)展。

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