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摘要：近年来，人工智能技术发展得越来越快，在各个领域都得到了广泛应用，在农业各个领域也是如此。主要介绍人工智能的定义、农业领域中人工智能技术在农业机械上的应用以及未来在其他农业机械上智能发展方向展望。
关键词：人工智能技术；农业机械；智能应用
1人工智能的定义
人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，人工智能（AI）也称机器智能，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、人工智能的发展趋势。通过对计算机的操作，让机器能够模拟人的智能，在一些比较危险或是偏僻的工作环境中，运用人工智能就能有效替代人力，只需要人们远距离监控就可以，有效地利用了人力资源。人工智能已经在医疗诊断、旅游、交通、物流仓储、装备制造、航天军工和在线学习等领域得到使用，提高了人类社会的智能化、自动化和信息化。未来人工智能技术将进一步推动关联技术和新兴科技、新兴产业的深度融合，推动新一轮的信息技术革命，其人工智能技术将成为我国经济结构转型升级崭新的支撑点。
2人工智能技术在农业机械上的应用
农业机械可以实现耕种播收以及植保的现代化农业生产，加入了人工智能的农业机械可以实现智能耕种播收及植保。
2.1农机自动驾驶技术的应用实现自动耕地和收割
农机自动驾驶是指拖拉机、收获机通过感知、定位技术实现作业环境、位置感知，利用路径规划技术及液压控制技术，实现农机按规划轨迹自主行驶。农机自动驾驶有助于减少人工劳动成本、提高作业精准性和提升作业效率。当前农机自动驾驶多采用导航定位的方式，实现全局路径规划、自动驾驶。一方面可在卫星导航的基础上，利用视觉结合神经网络深度学习，实现对局部环境的状态解析，对障碍物进行识别、检测，进而实现全局及局部多维度环境感知。另一方面可以根据地貌和土地材质进行耕深的自动调节。Kinze大型农机企业早在2012年就参考Google的自驾系统打造出自动农耕机、收割机，只要在耕作时把会遇到的状况与田地信息一同输入GPS系统，拖拉机会根据GPS系统纪录指示行驶，依循前方进行红外线扫射，以避免撞上障碍物。
2.2精准播种技术应用
精准播种是指在播种过程中，确保种子与种子之间有合理的间距，适宜的播量。进而确保作物最大化摄取阳光、水分和矿物质，充分利用土地等资源，保证作物产量。当前，播种机多为纯机械式结构，其工作方式为按一定时间间隔排出种子，进而实现种子间距一致。排出种子的时间间隔可根据拖拉机行走的速度设定，但机械作业的不稳定性，存在单次排不出种子或单次排出多个种子的问题。因此，可在播种机上加装摄像头，利用神经网络对种子抛洒过程进行分析，实时记录，标识未播、多播种子的位置或编号，替代人工识别方式，减少劳动成本。智能播种机器人还可以通过探测装置获取土壤信息，然后通过算法得出最优化的播种密度并且自动播种。美国爱荷华州的发明家DavidDorhout研发的智能播种机器人Prospero就是这样的智能机器人。
谷物收获机械智能化有助于小麦、水稻和玉米等谷物的智能化收割。谷物清选检测是收获机作业过程中的一个重要环节，如小麦收获机作业，首先通过割台对小麦进行收割，然后通过滚筒转速调节、凹板间隙调节对小麦进行脱粒、分离和清选。收获机的行驶速度、割台高度、滚筒转速、凹板间隙等参数是影响脱粒、分离和清选的关键。可在收获机作业仓中安装摄像头，通过神经网络实现对小麦脱粒破损粒进行实时检测，利用深度学习方法，找到行驶速度、割台高度和滚筒转速，进而根据作物状态不同，及时调整以便将作物收获干净。收获机械还可以根据收获谷物的不同来进行行驶速度、割台高度和滚筒转速的调整。智能果木采摘机器可以完成苹果、葡萄等水果采摘。AboundantRobotics是来自美国加州的农业机器人公司，目前他们已经上市的是一款苹果采摘机器人，可以在不破坏苹果树和苹果的前提下达到一秒一个的采摘速度。苹果采摘机器人通过摄像装置获取果树的照片，用图片识别技术去定位那些适合采摘的苹果，然后用机械手臂和真空管道进行采摘，一点都不会伤到果树和苹果。
2.4植保机械的智能应用
BlueRiverTechnologies是一家位于美国加州的农业机器人公司。BlueRiver的农业智能机器人可以智能除草、灌溉、施肥和喷药。智能机器人利用电脑图像识别技术来获取农作物的生长状况，通过机器学习，分析和判断出哪些是杂草需要清除，哪里需要灌溉，哪里需要施肥，哪里需要打药，并且能够立即执行。智能机器人因为能够更精准的施肥和打药，可以大大减少农药和化肥的使用，比传统种植方式减少了90%的农药化肥使用。
3农业机械智能化发展方向
现在农业机械已经在很多作物收获环节进行应用。例如甘蔗收获、土豆和花生的收获，青饲收割、牧草收割打捆和大豆的收获。对于不同收获对象，人工智能可以自动调节参数，例如收获土豆、花生等地下作物时，要及时调整入土深度，保证收获干净。人工智能还可以通过算法给出各种最优化的方案，比如根据土壤环境状况，结合市场行情预测，从而给出当年该地适合种玉米还是大豆。人工智能技术在农业领域中的应用实现精准农业，精准农业是现代农业发展的新方向，它需要依靠计算机视觉、机器学习和智能设备来提高作物产量，并降低人工劳动力的投入，减少农药、水和肥料的浪费。
4结束语
伴随着新一轮科技革命浪潮的到来，人工智能技术已经进入到各个领域。人工智能技术成为助推我国农业机械升级，助推农业机械制造升级发展核心动力。本文以人工智能在农业机械领域中的应用，进而分析农业机械智能化发展方向，浅析人工智能技术在农业机械智能化发展中的应用，为现代化智能型农业机械的发展方向和趋势提供一些建设性意见。
参考文献
[1]方啸，安冬冬，王保国，等.人工智能在农机装备智能化中的应用[J].南方农机，2018，49（14）：1-2.
[2]曹梦川.人工智能在农业上的应用与展望[J].宁夏农林科技，2018，59（5）：59-60
作者:陈向东 李军辉 单位:北京农业职业学院