随着现代科学技术的进步和现代高效农业的不断发展,自动化控制技术,在农业现代化进程中不可替代的地位和作用越来越被人们所认识。农业自动化能够大大提高劳动生产率和增加劳动舒适性,而且随着经济的全球化,面临农产品开放进口和市场竞争的压力,现代农业只有通过进一步提高生产率、降低生产成本和提高产品品质才能生存。从这些新的需求出发,农业生产向着高效率和高精度的机械化、自动化方向发展是必然的选择。
1 现状
1.1 国外
近年来,国外农业自动化飞速发展,农业机械设计正向高速、宽幅、大功率和舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及,一些著名厂商已把自动控制、信息处理、全球定位系统、激光和遥感等现代尖端技术与装备应用于农业机械。如一种农用激光平地机就是利用激光调平传感微机处理技术,经一次地面平整作业即可成形,且能达到“寸水不露泥”的精度。美国约翰·迪尔公司所生产的水稻联合收割机,就安装有一套精密的作业系统。该系统能提供产量或收获量、湿度及待收获作物总质量等信息,能精确测量粮食升运器顶部的谷物流量及实时的产量数据,能分别对分离、滚筒转速、割台升降、割台倾斜和停车制动安全等装置进行实时快捷地监测与控制。该机还装备了全球卫星定位系统和示差定位信号装置,可快速确定出机器所处位置[1]。随着现代化科学技术的飞速发展,机器人技术正越来越被世界各国所重视。1994 年,美国机器人的年产量为16 480 台,日本有机器人生产厂家300 多个,生产的机器人占世界总拥有量的60%。农业机器人已被广泛应用到各个领域。
(1)1994 年,日本生物系特定产业技术研究所推进机构开发的蔬菜、果树用无人驾驶少量农药喷洒机,利用地磁方位传感器来检测喷洒机的行走方位。
(2)日本研究出棒状传感器检测秧株,靠离合器接通和断开实现转向自动控制的联合收割机。
(3)日本京都大学研究出利用机械式传感器检测犁耕地的壁面,控制拖拉机的行走方位[2]。