新技巧驅動的丘陵農機與農業智能化_中查包養網站比擬國網
April 8, 2025|
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中國網/中國成長門戶網訊 丘陵山地在我國農業生孩子中具有不成替換的感化。我國約有7億畝丘陵山區農田，占全國耕地總面積的1/3擺佈，是糧油糖和特點農產物的主要生孩子基地，觸及農業生齒近3億人。丘陵山區茶園面積占全國的93.39%、果園面積占全國的62.28%、馬鈴薯收穫面積占全國的78.58%、甘蔗收穫面積占全國的62.78%、油菜籽收穫面積占全國的57.53%、蔬菜收穫面積占全國的37.29%。但是，丘陵山區的農業機械化程度顯明滯后于平原地域。丘陵山區省份的農作物耕種收綜合機械化率僅為53.5%，比全國均勻程度低約20個百分點。丘陵地域地形復雜、地塊疏散且多為坡地，這給農業機械化帶來了宏大挑釁。丘陵地域農田功課場景多樣，重要包含梯田、果園、茶園和陡坡地步等（圖1）。與平原地域比擬，丘陵地域不只需求順應小地塊功課的農機設備，還需求應對多樣化的農作物蒔植和復雜的農藝流程。 我國丘陵地域地形復雜，此中2/3為坡地，這對農機的爬坡、越障及操控機能提出了較高請求。丘陵地域的農包養網作物蒔植多樣性和田間治理復雜性，使得慣例年夜田農業機械難以順應。而現有的丘陵農機年夜多由平原農機改革而來，絕對于丘陵農機，國際內在平原農機主動化、智能化範疇曾經獲得了明顯的技巧停頓。歐美國度的農業機械公司，經由過程年夜數據、物包養網聯網和主動化技巧，開闢了具有主動駕駛、數據監測、作物安康診斷等效能的智能農機。例如，美國John Deere公司發布的8R拖沓機具有無人主動駕駛才能，裝備傳感器、視覺體系和超快圖形處置器（GPU），可完成主動功課和轉彎，明顯晉陞了功課效力。國際農機企業也經由過程引進傳感器、衛星定位、無人駕駛等技巧，晉陞了農機的功課效力和精度。例如，西方紅無人駕駛拖沓機可主動完成玉米收穫、水田耕整地和中草藥蒔植功課，還能集群功課，輔助農人束縛雙手。此外，多效能一體化農機逐步普及，如中國一拖團體發布的多效能拖沓機，可經由過程調換附加裝備完成收穫、施肥、收割等分歧功課。但是，盡管平原農機在技巧上獲得了衝破，但其重要面向年夜範圍、集約化生孩子，主動化水平高但體型較年夜、重心較高，難以順應丘陵地域復雜多樣的地形。丘陵地域包含山地、丘陵、溝壑等，請求農機具有更強的順應性和機動性，年夜型拖沓機在丘陵坡面功課時尺寸年夜、轉彎半徑受限、可操縱性差、穩固性缺乏、翻傾風險高，丘陵農機的智能化與機械化研發火燒眉毛。 我國對丘陵山區農機設備研發賜與了高度器重。2023年，出臺相干政策支撐研發丘陵山區實用的小型機械和園藝機械。2024年，提出強化食糧生孩子設備支持，要推動丘陵山區農機設備研發利用；將栽培、種類、植保、農機等範疇專家一同歸入國度古代農業財產技巧系統和農業鄉村部農作物生孩子全部旅程機械化專家領導組，推進多學科協同攻關、協作推行，增進進步前輩實用設備和技巧落地；實行農機設備補短板舉動，加速丘陵山區實用小型機械等農機設備和要害焦點零部件研發利用。這些舉動為丘陵農機的成長供給了無力保證，推進新一代信息技巧與農業全財產鏈的深度融會與利用，加速推動農業財產數字化轉型，支持保證國度食糧平安。 丘陵山區農機設備的研發與推行是農業古代化過程和農人福祉的要害。跟著技巧的疾速成長，機械人在丘陵農業中的利用展示出明顯上風，特殊是在下降人工勞力投進和進步生孩子效能方面。在國度政策的支撐下，加快丘陵山區農機設備的立異研發與普遍利用，將為丘陵山區農業成長注進微弱動力，為村落復興計謀的實行供給堅實支持，推進我國農業邁向高東西的品質成長的新征程。 丘陵山區農業機械化面對的挑釁 丘陵山區農業生孩子浮現出奇特的地區特征，這些特征給農機的通行和功課帶來了諸多艱苦。針對這些艱苦，今朝我國丘陵山區的農業機械化重要面對以下5個方面的挑釁。 地形復雜。丘陵山區地形升沉多變，坡度廣泛較年夜，耕地浮現出“狹、小、散、陡”的特色，不合適停止高本錢的機械改革，限制了年夜型農機的應用，需求研發合適小地塊功課的小型農機。 公用農機匱乏。在我國，針對丘陵地形的農機順應性缺乏，且公用農機較為匱乏。現有丘陵農機產物多基于平原農機產物改革而成，在功課經過歷程中受周遭的狀況前提制約、功課效力差，機械化上風無法充足施展，缺少簡便、簡略單純功課的公用農機。 技巧機能待晉陞。與進步前輩國度比擬，我國的丘陵農機研發與利用起步較晚、產物的綜合機能不高，特殊是針對丘陵山地的輕量、高效、高穩固性的機械絕對匱乏，動員機高功率低排放design制造技巧、刀具抗損降耗優化design技巧、車架輕量化design技巧等要害技巧仍有待進一個步驟霸佔。 農業生孩子特征制約。在丘陵山區，蒔植構造浮現出復雜態勢，農作物種類豐盛多樣，農藝流程複雜瑣碎，這使得對農業機械化技巧設備的需求也趨于多樣化。東北包養網地域凡是采用食糧作物與經濟作物間作蒔植形式。作為馬鈴薯主產區，東北地域占全國馬鈴薯蒔植面積的40.6%，但今朝東北丘陵地域馬鈴薯綜合機械化率缺乏30%，機播、機收率還在個位數。 農機與農藝不和諧。丘陵地域的農藝請求與傳統農機功課不婚配，尤其是在爬坡、越障、功課智能化等方面，農機與農藝之間缺少有用協同，影響了農機的推行和利用。 丘陵山區農業機械化立異處理戰略 近年來，人工智能（AI）與具身智能技巧等智能化技巧的不竭提高，為丘陵地域農業機械化供給了立異性的處理思緒。特殊是機械人技巧，其在復雜地形順應性、精準功課才能和多樣化義務履行方面的奇特上風，使其成為丘陵農業古代化的要害推進力。這些新興技巧的引進，可以或許在以下5個方面增進丘陵農機的智能化、主動化與高效化，下降人工投進，削減生孩子本錢，推進農業生孩子形式的最基礎變更。 進步丘陵農機復雜地形功課才能。在坡度較年夜的區域，AI技巧經由過程深度進修和盤算機視覺技巧，可以或許及時剖析地形、作物信息以及妨礙物，主動計劃出順應性強的功課途徑，靜態調理農機的行駛速率和功課深度，確保機械功課的安穩停止，從而處理丘陵地域高坡地功課的困難，明顯進步農機在復雜地形下的功課才能。為進一個步驟進步農機在丘陵地域的地形順應性，可以采用輪足式design。輪足式機械人聯合了輪式和足式的特色，可以或許在不服坦的空中上堅持穩固，輕松超出小妨礙物。這種design可以在堅持較高變動位置速率的同時，供給相似足式機械人的靈活越障機能。 進步小地塊功課效力。丘陵地域地塊小且疏散，傳統年夜型農機難以進進，而現有小型農機靈能化缺乏、人力需求高。具身智能技巧經由過程晉陞農機的機動性和準確把持才能，完成狹小地塊內的準確途徑計劃和功課把持。農機可在小地塊間包養網價錢不受拘束變動位置，應用妨礙物檢測和空間感知才能防止碰撞和掉誤，從而進步功課效力，削減動力和時光揮霍。 增進農機與農藝的融會。AI技巧經由過程深度進修分歧作物的農藝請求，完成功課形式與農藝需求的精準婚配。依據作物發展階段、天氣變更和地盤狀態，靜態調劑功課參數，確保功課與農藝請求高度契合。這種融會不只優化了功課經過歷程，還晉陞了丘陵地域農業的全體效力。 晉陞農機對丘陵地域特別周遭的狀況變更的順應才能。具身智能技巧經由過程集成多種傳感器（如激光雷達、紅別傳感器、溫濕度傳感器等），可以及時感知周遭的狀況的變更并停止靜態調劑。例如，當泥土濕度較高時，體系會調劑耕耘深度，以防止泥土過度壓實。這種及時感知和智能順應才能明顯進步了農機在丘陵特別周遭的狀況下的穩固性和順應性。 完成空位協同與資本優化。丘陵地域地步零碎，單臺農機功課效力低且易揮霍資本。經由過程無人機與空中農機的協同功課，完成對丘陵農田的高效治理和精準功課。無人機可以疾速獲取農田的地形、作物發展狀態等信息，并將數據及時傳輸給空中農機，使其可以或許依據地形和作物需求停止精準功課。這種協同形式不只進步了功課效力，還削減了因地形復雜招致的功課風險，為丘陵地域的農業古代化供給了新的處理計劃。 現有丘陵農機重要停頓 國外丘陵農機近況與停頓 國內在丘陵農業機械的研發方面，尤其是在高坡度、高濕度等復雜周遭的狀況下的機械利用上，已獲得明顯停頓。美國、德國、japan(日本)和意年夜利等農業技巧搶先國度的相干企業，發布了合適丘陵地域的高機能農業機械，這些機械廣泛具有較高的智能化程度和全地形順應才能。其收獲機械人和義務通用型拖沓機等功課農機都針對丘陵地形裝備了專門的調平體系并design了特別的底盤構造。例如，美國AGCO Corporation公司的M410 LC-Hillside結合收割機（圖2a）裝備了橫向調平體系，其橫向找平率高達20%，并可在歐洲山坡上很好地功課；John Deere 5075GL Specialty拖沓機（圖2b）采用了低矮design，高度和寬度約1.22 m，最小離地間隙約227 mm，其動力微弱，可順應狹小空間和斜坡功課；CNH Steyr