本文簡要回顧了國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化現(xiàn)狀，分析了我國自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化中的現(xiàn)狀及存在的主要問題，探討了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展趨勢，對以后農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化產(chǎn)品改進(jìn)、完善以及自動化的開發(fā)提出了新思路。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，自動化控制技術(shù)，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中不可替代的地位和作用越來越被人們所認(rèn)識。農(nóng)業(yè)自動化能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和增加勞動舒適性，而且隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，面臨農(nóng)產(chǎn)品開放進(jìn)口和市場競爭的壓力，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)只有通過進(jìn)一步提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品品質(zhì)才能生存。從這些新的需求出發(fā)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向著高效率和高精度的機(jī)械化、自動化方向發(fā)展是必然的選擇。一、現(xiàn)狀1、國外近年來，國外農(nóng)業(yè)自動化飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計正向高速、寬幅、大功率和舒適的方向發(fā)展。自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及，一些著名廣商已把自動控制、信息處理、全球定位系統(tǒng)、激光和遙感等現(xiàn)代尖端技術(shù)與裝備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械。如一種農(nóng)用激光平地機(jī)就是利用激光調(diào)平傳感微機(jī)處理技術(shù)，經(jīng)一次地面平整作業(yè)即可成形，且能達(dá)到“寸水不露泥”的精度。美國約翰迪爾公司所生產(chǎn)的水稻聯(lián)合收割機(jī)，就安裝有一套精密的作業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提供產(chǎn)量或收獲量、濕度及待收獲作物總質(zhì)量等信息，能精確測量糧食升運(yùn)器頂部的谷物流量及實(shí)時的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，能分別對分離、滾筒轉(zhuǎn)速、割臺升降、割臺傾斜和停車制動安全等裝置進(jìn)行實(shí)時快捷地監(jiān)測與控制。該機(jī)還裝備了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和示差定位信號裝置，可快速確定出機(jī)器所處位置。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)正越來越被世界各國所重視。1994年美國機(jī)器人的年產(chǎn)量為16480臺，日本有機(jī)器人生產(chǎn)廠家300多個，生產(chǎn)的機(jī)器人占世界總擁有量的60%。農(nóng)業(yè)機(jī)器人己被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。(l)1994年，日本生物系特定產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究所推進(jìn)機(jī)構(gòu)開發(fā)的蔬菜、果樹用無人駕駛少量農(nóng)藥噴灑機(jī)，利用地磁方位傳感器來檢測噴灑機(jī)的行走方位。(2)日本研究出棒狀傳感器檢測秧株，靠離合器接通和斷開實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向自動控制的聯(lián)合收割機(jī)。(3)日本京都大學(xué)研究出利用機(jī)械式傳感器檢測犁耕地的壁面，控制拖拉機(jī)的行走方位。2、國內(nèi)由于歷史、觀念和技術(shù)等方面原因，我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械與發(fā)達(dá)國家相比有很大差距，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步。近些年來，自動化研究逐漸被人們所認(rèn)識，自動控制在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來越受到重視。如把計算機(jī)、微處理和傳感技術(shù)與檢測、信息處理技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械，極大地促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高。我國農(nóng)業(yè)部門，總結(jié)了一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)自動化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)(如臺灣地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、漁業(yè)生產(chǎn)自動化、畜牧業(yè)生產(chǎn)自動化及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易自動化)開發(fā)與應(yīng)用情況，同時也汲取了國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)。如日本的4行半喂入聯(lián)合收割機(jī)，就是計算機(jī)控制的自動化裝置在半喂入聯(lián)合收割機(jī)上的應(yīng)用。又如，英國通過對施肥機(jī)撒播肥料的動力測量，來控制肥料的精確使用量等。這些技術(shù)和方法使我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化裝置得到了補(bǔ)充和新的發(fā)展，從而形成了一系列適合我國農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的自動化控制技術(shù)。(1)已有的農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置部分自動化控制。自動化技術(shù)提高了已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及裝置的作業(yè)和操作性能，浙江省把自動化技術(shù)應(yīng)用于茶葉機(jī)械上，成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機(jī)，它利用計算機(jī)控制電功加壓機(jī)構(gòu)，能根據(jù)茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序，實(shí)現(xiàn)揉捻過程的自動控制，是機(jī)電一體化技術(shù)在茶葉機(jī)械上的首次成功應(yīng)用。拖拉機(jī)。在農(nóng)用拖拉機(jī)上，已廣泛使用了機(jī)械液壓式3點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置，現(xiàn)又在開發(fā)和采用性能更完善的電子液壓式3點(diǎn)聯(lián)結(jié)裝置。施肥播種機(jī)。根據(jù)行駛速度和檢測種子粒數(shù)，來確定播種量是否符合要求的裝置以及將馬鈴薯種子切割成種塊后的播種裝置等。谷物干燥機(jī)。是不受外界條件干擾、能自動維持熱風(fēng)溫度的裝置，停電或干燥機(jī)過熱引起火災(zāi)時，自動切斷燃料供給的裝置。(2)微灌自動控制技術(shù)。我國從20世紀(jì)50年代就開始進(jìn)行節(jié)水灌溉研究與推廣,1992年,全國共有節(jié)水灌溉工程面積1330hm2，其中噴灌面積80h時，農(nóng)業(yè)節(jié)水工程取得了巨大進(jìn)展。灌溉管理自動化是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的重要手段,高效農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)要求必須實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術(shù)監(jiān)測土壤埔情和作物生長情況,對灌溉用水進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測預(yù)報,實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理的自動化和動態(tài)管理。在微灌技術(shù)領(lǐng)域，我國先后研制和改進(jìn)了等流量滴灌設(shè)備、微噴灌設(shè)備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補(bǔ)償式滴頭、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭、過濾器和進(jìn)排氣閥等，總結(jié)出了一套基本適合我國國情的微灌設(shè)計參數(shù)和計算方法，建立了一批新的試驗(yàn)示范基地。在一些地區(qū)實(shí)現(xiàn)了自動化灌溉系統(tǒng)，可長時間地自動啟閉水泵和按一定輪灌順序進(jìn)行灌溉。這種系統(tǒng)，應(yīng)用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器、雨量傳感器以及電線等。(3)自動控制技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)上，運(yùn)用高新技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)較傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)其先進(jìn)之處主要是應(yīng)用了全球定位系統(tǒng)(CPS)、地理信息技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)和專家與決策知識系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的定位、定量和定時，做到精耕細(xì)作。把電子技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合起來，采用現(xiàn)代方法進(jìn)行自動化監(jiān)控和管理非常必要，如在渠系、灌水和泵站等方面實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控與管理等。目前，農(nóng)業(yè)自動化正向智能化方向發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)要發(fā)展節(jié)水、節(jié)肥精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的自動化控制，實(shí)施精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)施肥提高水資源和化肥資源的利用率。精細(xì)設(shè)施農(nóng)業(yè)，主要發(fā)展以溫室為主的自動控制系統(tǒng)智能化，從而降低成本、提高作物產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，這有助于我國農(nóng)業(yè)資源的高效利用和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要途徑。計算機(jī)視覺技術(shù)是一個相當(dāng)新且發(fā)展十分迅速的研究領(lǐng)域，日本、美國等發(fā)達(dá)國家已在農(nóng)業(yè)計算機(jī)視覺技術(shù)方面進(jìn)行了廣泛而深入的研究，如農(nóng)業(yè)種子資源管理、獲取作物生長狀態(tài)信息、農(nóng)產(chǎn)品自動收獲以及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒定等。英國開發(fā)研制的采摘蘑菇機(jī)器人，在定位蘑菇采摘點(diǎn)和測量時，已經(jīng)利用了計算機(jī)視覺和圖像處理技術(shù)。計算機(jī)視覺技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面已開始應(yīng)用，但在設(shè)施農(nóng)業(yè)、虛擬農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用尚處于起步階段，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)、加快該領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。2、結(jié)論我國農(nóng)業(yè)自動化已在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的溫室自動化控制、排灌機(jī)械自動化和部分農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置自動化等方面得到一定的發(fā)展，尤其精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越得到重視。電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，推動了農(nóng)業(yè)機(jī)械向自動化方向發(fā)展。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，人工智能將是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)工程發(fā)展的重點(diǎn)，各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人或智能化系統(tǒng)將在農(nóng)業(yè)自動化控制中不斷涌現(xiàn)，繼續(xù)推動和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化，是農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程技術(shù)工作者所面臨的長遠(yuǎn)課題和挑戰(zhàn)，并進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)向智能化技術(shù)發(fā)展。編后語：2009年初，中央財政下達(dá)昆明市農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼資金1570