當(dāng)前,模擬仿真技術(shù)是應(yīng)用價(jià)值突顯的一個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)種類,仿真模擬技術(shù)可以在研究實(shí)驗(yàn)階段觀察各項(xiàng)參數(shù)的反應(yīng),對(duì)于農(nóng)業(yè)科研和大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐有著很好的應(yīng)用前景?,F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展,不僅體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品增收增效上,也體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和作業(yè)技術(shù)的升級(jí)上,計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)是繼農(nóng)業(yè)機(jī)械化之后,走智能化道路的物質(zhì)基礎(chǔ)。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在農(nóng)業(yè)科研試驗(yàn)和生產(chǎn)勞作中的應(yīng)用,能夠有效預(yù)測現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種問題,便于從業(yè)人員及時(shí)做好準(zhǔn)備,調(diào)整勞動(dòng)計(jì)劃,防止病蟲和災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)造成巨大損失。具體到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,究竟怎樣的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用,如何運(yùn)用模擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)的高效,是農(nóng)業(yè)從業(yè)人員需要了解的專業(yè)知識(shí)。
《計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用》(陳樹人等編著,江蘇大學(xué)出版社,2011 年9 月版)一書正是系統(tǒng)介紹計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)相關(guān)概念與實(shí)踐方式,及其在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中如何發(fā)揮輔助作用的專業(yè)著作。該書對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用作了系統(tǒng)闡釋,尤其對(duì)MATLAB 仿真、ADAMS 多剛體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力分析虛擬樣機(jī)技術(shù)作了重點(diǎn)分析,結(jié)合全國各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)其應(yīng)用的經(jīng)典案例,在案例分解中將技術(shù)的原理和運(yùn)用場景分析得十分透徹,對(duì)于從事農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)業(yè)工程規(guī)劃操作的人員具有切實(shí)的參考應(yīng)用價(jià)值??傮w來看,該書主要呈現(xiàn)出如下幾點(diǎn)內(nèi)容特色。
從傳統(tǒng)視角來看,計(jì)算機(jī)技術(shù)與農(nóng)業(yè),似乎是不相關(guān)的兩個(gè)領(lǐng)域,高校在專業(yè)設(shè)置上一般也將兩者分立于不同的專業(yè)領(lǐng)域中。但在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)框架下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科研走信息化、智能化道路,就繞不開對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究運(yùn)用。將看似不相關(guān)的兩個(gè)專業(yè)進(jìn)行聯(lián)合闡述,既考驗(yàn)作者的專業(yè)知識(shí)功底,也考驗(yàn)其編寫能力。本書作為一本既可作高校農(nóng)業(yè)專業(yè)教材,也可充當(dāng)農(nóng)業(yè)工程策劃的參考書,充分考慮了讀者的專業(yè)知識(shí)積累問題。在將“農(nóng)業(yè)”與“計(jì)算機(jī)技術(shù)”進(jìn)行融合的過程中做到了較為圓潤而恰切的處理。從內(nèi)容上看,本書選取當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科研試驗(yàn)中經(jīng)常被運(yùn)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行闡釋,對(duì)于與農(nóng)業(yè)科研生產(chǎn)不相關(guān)的技術(shù),本書則停留在概念闡釋的階段,使讀者能夠根據(jù)實(shí)際需要合理進(jìn)行取舍。從語言上看,本書并未像一般專業(yè)著作堆砌專業(yè)詞匯,而是運(yùn)用了盡可能通俗化的語言來闡釋各種原理概念和操作方法,使非計(jì)算機(jī)專業(yè)的讀者也能夠迅速消化書中內(nèi)容,轉(zhuǎn)化為實(shí)踐操作技能,進(jìn)一步突顯了人性化、實(shí)用性的編寫原則。
本書主要分章節(jié)介紹了MATLAB 仿真、有限元、Fluent 模擬技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù),在此過程中,本書并不是純粹以計(jì)算機(jī)理論的堆砌來完成專業(yè)理念的闡釋。而是展示了具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中計(jì)算機(jī)技術(shù)的詳細(xì)運(yùn)用方式,這使得非計(jì)算機(jī)專業(yè)讀者也能夠輕松明白書中內(nèi)容,使理論解析更具畫面感。以MATLAB 及其在采摘機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)仿真中的應(yīng)用為例。對(duì)于大型蔬果園來說,農(nóng)產(chǎn)品的采摘是一項(xiàng)工程量巨大且繁瑣的工作,農(nóng)產(chǎn)品采摘既要精準(zhǔn)采摘那些已經(jīng)成熟的果實(shí),也要注意保護(hù)植株,以免造成植株折損等情況。本書通過對(duì)基于MATLAB 的MOTOMAN SV3X 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的研究,以番茄采摘為例,分析了農(nóng)產(chǎn)品機(jī)械手避障路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的可能性,此機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)充分考慮了實(shí)際采摘過程的作業(yè)環(huán)境以及需要注意的事項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了采摘環(huán)境的高度還原,能夠有效確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來之后的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究應(yīng)用,既要考慮到具體的設(shè)計(jì)產(chǎn)品是否具有市場推廣價(jià)值,即該技術(shù)是否能夠解決多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題,也要具有一定的“小眾”思維,即要求能夠看到那些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被忽略的問題,并為其提供解決方案。本書所選取的技術(shù)實(shí)踐案例即充分體現(xiàn)了這種“小眾”思維,既包含蔬果采摘、網(wǎng)格劃分、糧食收割等一般農(nóng)業(yè)問題,也考慮了花粉傳播、土壤直角切削、大棚蔬菜溫控等相對(duì)特殊化的問題。在實(shí)踐應(yīng)用規(guī)模上也盡可能全面考慮,既涉及北方平原大規(guī)模機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的使用場景,也照顧到南方個(gè)體農(nóng)戶、養(yǎng)殖戶對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用,對(duì)于不同類型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),都能在書中找到相應(yīng)的技術(shù)支撐。