試論人工智能技術在現代農業機械中的應用

摘要：社會經濟的發展，促進了各種先進技術與設備的涌現，并被廣泛應用于各個領域，特別是云平臺、物聯網和人工智能等技術的應用，推動著農業產業的升級與轉型，提升了現代農業機械水平。為了進一步提高現代農業的經濟收益，應靈活應用人工智能技術，優化農作物產前、產中和產后的三個階段，最終實現良好的經濟收益。人工智能技術的應用價值在現代農業中得到了充分發揮，在農業機械制造、維修和質量監控等領域的應用推動了現代化農業的發展。如何在現代農業機械中靈活運用人工智能技術是當前農業生產人員和技術人員亟待解決的重要議題，本文將圍繞這一議題展開深入探究。

關鍵詞：人工智能技術；現代農業機械；意義；應用路徑

一、引言

結合農業生產可知，在現代農業機械生產中應用人工智能技術，可以降低人力物力投入，節約農業生產成本，充分發揮農業資源，推進農業機械的現代化發展。同時，還能夠實現農業生產的標準化和科學化。例如，應用人工智能技術可以代替人工操作進行農業耕種、病蟲防治等工作，進行環境分析和信息收集。此外，人工智能技術在農業生產中還可以根據具體環境和生產任務靈活調整生產方案，適應多種農業生產，降低人工勞動強度，提高農業經濟效益。因此，人工智能技術在現代農業機械中扮演著至關重要的角色。筆者經過實踐調研，分析了人工智能技術在現代農業機械中的應用意義和困境，并簡述人工智能技術類型，最后提出具體的應用路徑，以期為研究人員提供參考依據。

二、人工智能技術在現代農業機械中的應用意義

（一）發展現代農業所需

現階段，國內農業機械生產要素需求呈現不斷下降的趨勢，如耕地、水分、人工等要素，與此同時，對農業技術的需求卻呈現上升的趨勢。由于國內農業機械發展環境與時俱進，而傳統的農業結構和發展模式很難適應。在農業現代化建設的過程中，自然因素和外部因素的介入使得農業機械朝著現代化和信息化的方向不斷發展，成為農業發展的關鍵變量。為了進一步發展現代農業機械，需要進一步優化人工智能技術，提升資源利用效率，推動農業實現可持續發展。

（二）推動農村經濟發展

計算機人工智能技術的廣泛宣傳和應用促使農村經濟快速發展。具體而言，在農業機械中引入先進的人工智能技術，可以為農民耕作提供更先進地服務和全面地輔助，提升他們的生活水平和生產條件，推動農村經濟持續發展。相較于傳統農業機械生產，現代農業機械生產能夠節約大量的人力和物力，降低成本、節約資源，全面提升中國農業機械現代化建設水平。因此，在廣泛應用人工智能技術之后，農業機械的功能優勢將得到充分展現，進而提高農民的經濟收入，促進農村經濟發展。

（三）增加農民經濟收入

如今，由于農村經濟迅速發展，義務教育普及或城鎮務工導致多數青壯年勞動力大量流出，使得農村老齡化的問題日漸嚴峻，導致耕地被人為拋荒并出現大量留守兒童等社會現象。農村地區的年輕人更加傾向于外出工作而不愿意種地的原因之一是農業收入較低，無法維持正常生活。為了改變這一農村現狀，必須進一步創新農業機械技術，推進農業朝著現代化、規?；椭悄芑姆较虬l展，以提高農業生產效益，增加農民經濟收入。

三、人工智能技術在現代農業機械中的應用困境

（一）主體挑戰

一般情況下，現代農業機械主要由農業企業或是農民個體擁有，農民個體直接參與現代農業機械設備操作和實施，成為農產品市場的主要參與者。在市場需求的推動下，可以創新和優化現代農業智能計劃。然而，目前農民在開展農業機械生產過程中存在信息化素養較低、受教育程度不高等問題，限制了人工智能技術的推廣和應用。此外，現代農業機械發展普遍存在投入較大、周期較長的特點，對于農民而言，他們的資金較為薄弱，可能打擊他們的工作動力和創新熱情。另外，農業科研院所和高等院校是國家領導下的科技創新主體，旨在培育優質人才和推進科技研發。然而，許多農業科研機構面臨資金短缺的問題，難以在較短時間內進行研發和轉化成果，成為現代農業機械技術發展面臨的最大挑戰之一。

（二）推廣人才的挑戰

現階段，現代農業機械人工智能技術的廣泛宣傳是現代農業機械技術創新中的重要環節，同時也是推動科技興國和科技成果轉化生產力的關鍵所在。然而，在當前的農業生產過程中，新興技術的研發和運用需要六到七年的時間，普遍存在分散較廣、推廣緩慢、成果轉化效率低下等問題，這些問題限制了國內現代農業機械智能化技術的推廣。此外，縣鄉兩級農業機械人工智能技術的推廣過程還存在一些問題。首先，機構設置匱乏，人員配備不足，這導致推廣效果不佳。其次，在部分地區，農業機械人工智能技術推廣制度形同虛設。此外，由于缺乏專業技術指導，農業機械人工智能技術難以應對自然災害和疾病。如今，農村地區已經建立了新型農業機械技術服務組織，通過推廣和銷售智能農機、智能碾米機等現代農業機械設備來獲取經濟收益。然而，由于機械功能繁多和價格較高，導致銷售結構不理想。除此之外，在建立了各種現代農業機械技術推廣組織之后，由于規模較小、人員匱乏、資金不足等問題，導致推廣速度緩慢、競爭意識不強，無法拓展人工智能技術的推廣和應用。

四、農業機械中常用的人工智能技術類型

（一）新能源智能技術

新能源技術是現代農業機械未來發展的重要趨勢之一。如今，現代農業機械在新能源開發和利用上有著顯著優勢，并占據至關重要的地位。在農業機械發展的現階段，農用新能源種類豐富，例如風力、水力和太陽能等，都是農業機械發展中主要依賴的能亞努，不僅綠色環保，還節能便捷，最終能夠減少對周圍環境的負面影響，這些新能源不僅環保，還能節能便捷，能夠減少對周圍環境的負面影響。農業機械可以通過利用新能源智能技術為花卉、有機蔬菜以及牲畜提供熱量和動力，還可以在農業機械設備上安裝智能日光燈，誘捕害蟲、控制蟲害，減少對農藥的使用，從而降低副作用。同時，引入各種尖端新能源技術也能夠為農業精細化生產奠定堅實的基礎。

（二）自動化智能技術

農業機械設備上安裝計算機自動化控制技術可以進一步提高農業生產的有效性，實現機械化操作和自動化管理，同時也是未來農業機械自動化發展的重要生產要素。如今，控制系統和電子監控技術是現代農業機械中廣泛應用的自動化智能控制技術。部分現代工業機械設備可以在駕駛區域裝設有智能顯示屏，實時監測農業作業情況；也可以在機械設備上裝置農作物生長檢測儀，實時觀察農作物的生長情況，確保其生長環境適宜；還可以在農業種植生產中安裝電子儀器，全程監控農業機械作業過程，以便及時解決問題并調整生產方案，為后續管理工作提供重要依據。技術人員需要對檢測獲取的信息和數據進行分析和應用，靈活調控農業自動化操作，提高農業生產的可控性和靈活性。

（三）CAD技術

為了進一步完善和優化農業機械結構，技術人員可以引入先進技術和軟件進行三維設計，例如，可以引入智能化CAD技術來優化農業機械設備。一般而言，技術人員可以借助模塊變形設計來完成組件定位、安裝和預先設計，從而全面了解農業機械設備的使用痕跡。在早些年的農業生產中，計算機設備性能較弱且成本較高，導致傳統農業機械設備生產中存在諸多問題。而積極引入智能CAD技術，技術人員可以借助參數性3D結構設計來滿足農業機械設備的性能要求，以便調整和操作。通過CAD技術，技術人員可以更直觀地展示設計理念和性能優勢，提高農業機械設備的智能化和信息化水平。例如，使用CAD技術進行三維仿真設計的底盤部位能夠結合工件定位來確定坐標系統，最終實現零件組裝。因此，應用CAD技術能夠有效提高農業機械設備的穩定性和操作性，為后續農業生產提供技術支撐，并進一步提高設備的精度和品質。

五、人工智能技術在現代農業機械中的應用路徑

（一）在產前階段中的應用

第一，應用于灌溉控制階段。借助人工智能技術可以實時監測農作物生產環境和變化，從而能夠根據農作物生長需求來適當調整和控制。例如，實現智能灌溉，先分析農作物對水分的需求量，再借助人工智能技術控制灌溉水量，這樣不僅可以滿足農作物生長需求，還能夠節約水資源。智能灌溉控制系統由人工神經網絡和其他人工智能技術共同構成，依托大數據技術分析天文氣象和氣候環境，從而制定科學合理的灌溉計劃，實現智能灌溉分析和控制。

第二，應用于土壤成分檢測。結合以往的農作物種植經驗可知，土壤成分直接影響農作物產量。因此，在產前階段需要對土壤成分進行系統地檢測，結合實際檢測情況選擇易于種作的農作物類型。之后，根據土壤檢測情況來施肥，確保土壤中包含有促進農作物生長的營養物質，例如，通過人工智能技術構建的專家系統可以進行土壤成分檢測，并制定種植和施肥方案，提高農作物產量。

第三，應用于種子質量鑒定。種子質量鑒定是農作物生產前的關鍵環節，需要提升檢定效率。通過視覺技術對種子質量進行客觀鑒定，同時不損害種子完整性。

（二）在生產中階段的應用

農業專家系統包含了豐富且專業的農業類知識和先進的計算機軟件系統，一定程度上能替代農業專家來解答農作物種植過程中遇到的各種問題。該系統具備豐富的農業經驗和專業的理論知識，并且借助人工智能技術來直觀呈現問題解決方案。具體而言，農業專家系統是由先進大數據技術構建的，需要對大量的信息和數據進行處理、分析和預測，以便能夠為農作物生產中遇到的不利情況提供解決方案。

此外，農業專家系統還可以利用智能化技術和設備對農業生產過程進行合理地控制。例如，溫室智能控制系統已經逐漸成為農業生產過程中所必需的自動化智能管理系統，通過分析和收集的數據和信息，該系統能夠有效控制農作物的生長周期，從而降低人工成本并提高經濟效益。

（三）在產后階段中的應用

第一，應用于農產品檢驗。農產品生產完成后需要進行品質檢驗，以確保產品質量，并支持銷售過程。在此過程中，人工智能技術可以提高農產品檢驗效率，例如，可以利用具有視覺功能的機械臂來完成檢驗任務，結合參數對比和圖像分析來判斷農產品的質量是否合格，并根據檢驗結果對農產品進行分類裝包。

第二，應用于電商運營。農產品銷售是產后階段中的重要環節，基于新形勢，越來越多的農產品銷售依賴于電子商務模式，通過電商平臺進行線上銷售。借助人工智能技術，可以有效擴大農產品銷售范圍和宣傳范圍，提高銷量和效益。農產品的電商模式在不斷發展和優化，物流迅速、運輸成本較低。因此，可以借助人工智能技術制定更為全面的線上銷售策略，避免價格波動導致虧損。

六、結束語

綜上所述，隨著現代技術的迅速發展，人工智能技術在農業機械生產中得到廣泛應用，發揮著至關重要的作用，不僅可以降低人工成本，提高經濟收益，還能夠促進農業經濟的持續性發展。人工智能技術的創新也將推動中國現代農業邁向新高度。

作者單位：鄭燕玲 廣州市交通技師學院

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