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农业机械导航关键技术发展探讨

2018-09-20 09:25 来源:农业机械论文 人参与在线咨询

摘要:我国是一个农业大国,农业为国家提供了经济发展的基础和保障。随着经济的发展和科学技术水平的提高,机械自动化、机械智能化逐渐成为农业的新兴道路,解放了农村劳动生产力,特别是农业机械导航系统的运用,使得农业生产精细化、智能化,在很大程度上提高了农业生产的质量,也改善了农民的生产生活条件。基于此,本文在分析农业的机械导航技术的基础上探讨了其发展前景。

关键词:农业;机械导航;关键技术;发展探讨

1农业机械导航系统及关键技术

农业机械导航系统是时代发展与科学技术进步重要的产物,经过无数的科研工作者的不断研究,农业机械导航系统在原有的基础上不断的改进和创新,保证在正常运行的过程中能够更加的平稳,更加具有安全性。农业机械导航系统主要包括导航感知系统、控制决策系统以及车轮转向控制系统三大部分。

1.1导航感知系统

导航感知系统也是由不同的技术内容组成的,包括机器视觉技术、GPS卫星定位技术以及惯性导航技术。这其中在各个领域应用最广泛的便是机器视觉技术。机器视觉技术用计算机或者是工业摄像机来模仿人类的视觉结构去判断路况,并且能够有效地分析路况的利弊性,同时机器视觉控制技术在灵活性方面较发达,而且生产和运行的成本比较低。所以在比较复杂的农业操作过程中,该技术不仅能够有效地采集周围的环境信息,并且还可以做出合理的分析,从而制定出有利的车辆行驶路线[1]。运用比较普遍的便是GPS卫星定位技术。该技术充分地利用了卫星技术和通信设备的创新性优势,它的稳定性高、能够不受任何恶劣天气的影响,并且覆盖率高,能够高效地实现农业生产的目标,在农业生产的领域应用较多。该技术属于比较高端的新兴技术,它的实施能够有效地推进农业生产的发展,提高农业生产的社会效益。

1.2控制决策系统

农业机械导航系统中的控制决策系统原理主要是利用科学的控制算法控制机械车辆转向,可以根据农业生产过程中的实际需求以及发展的不同阶段对车轮的方向进行自动的调整,不仅可以使车辆少走弯路,还可以按照实际制定的路线进行计划内的农业生产作业,提高农业生产效率。控制决策系统中比较常用的控制技术有PID技术和模糊控制技术等多种智能化的控制技术。PID控制技术由于发展的时间长,起步早,所以和其他的智能化控制技术相比处于一个比较成熟的发展阶段,在控制的过程中灵活性比较高,在农业或工业的生产作业中都被广泛地应用。PID控制技术在农业生产过程中,只需要提前设定好几个参数,若农业生产在作业的过程中发生负载值的变化,可以直接对几个参数进行调整,直到实现预期的控制效果。而模糊控制技术与PID控制技术相比,具有适用范围比较广等优势[2]。

1.3车辆转向控制系统

车辆转向控制系统在实现控制的过程中主要是依靠电机驱动或者液压控制阀对车辆的方向进行一定的调节,促使其可以及时地适应农业生产作业的实际需求。车辆转向控制系统主要包括电机驱动控制技术或其他模块。电机驱动控制技术在运用时是将电机驱动控制系统提前安装在需要导航的车辆方向盘上面,之后利用计算机或者是其他方向控制装置对车辆的转向进行适度的调节[3]。

2农业机械导航关键技术的发展前景

随着科学技术的发展以及科研工作者的不懈研究和实践,农业机械导航技术未来的发展是不可估量的。尤其是现在农业机械导航技术并没有处在一个静止不变的发展阶段,仍然有数量可观的新型技术应用在农业机械导航领域中,而且许多科研工作者也在持续不断的研究实验中;电磁导航和激光导航这些新型的导航技术便是近两年衍生出来的,其中电磁导航的优势非常明显,它的操作更简单,可使用的年限更长,并且稳定性高,已经具备参与农业生产作业的能力;另外激光导航技术也已经开始广泛地运用在农业生产中,它的抗干扰能力同样出色,并且具备极强的分辨能力以及测距精度,同时它自身体积小方便携带,在农业生产领域中具有极高的实用价值,能够为农业生产带来较高的经济效益和社会效益[4]。

3结束语

综上所述,农业生产受地域、气候等条件的限制,所以体现出了生产的多样性,将农业机械与相应的导航技术互相配合,就能以最优的效益完成生产作业。农业机械导航逐渐进入商用市场,在提高机械作业质量的同时,为机械的操纵人员带来福音。虽然现阶段农业机械导航技术存在不足,但是相信随着科学技术的进步和专业人员对技术的总结及改善,它会在性能、操作简易程度上变得更加完善,可以促进我国农业生产的发展。

参考文献:

[1]张琳洁,张文爱,韩应征,等.农业机械导航关键技术发展分析[J].农机化研究,2016,38(6):10-15+25.

[2]王军强.农业机械导航关键技术发展浅析[J].农业科技与信息,2017(11):47-48.

[3]肖峰.轮毂电机驱动电动汽车状态估计及直接横摆力矩控制研究[D].长春:吉林大学,2016.

[4]吕文刚,王耀申,丁保江.农业机械导航关键技术概述[J].农业装备与车辆工程,2016,54(8):86-88.

作者:刘勋和 单位:潍坊市农机局

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