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　　韓國農(nóng)業(yè)專家：自動智能農(nóng)機的核心技術(shù)與研究趨勢

近日韓國首爾大學(xué)生物系統(tǒng)資源系金鶴鎮(zhèn)教授，對自動智能農(nóng)機的核心技術(shù)與研究趨勢，在韓國農(nóng)機新聞媒體上發(fā)表了看法。

他分析指出，自動駕駛農(nóng)業(yè)機械市場每年增長20%，2050年450億美元規(guī)模。為適應(yīng)這一形勢，韓國農(nóng)機企業(yè)開拓國際市場，必須紅政府層面、協(xié)會、企業(yè)共同發(fā)力，采取對策。

一、農(nóng)業(yè)環(huán)境的變化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型

最近，美國，歐洲，日本等農(nóng)業(yè)先進國家正在開發(fā)第四次工業(yè)革命的主要技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、大數(shù)據(jù)，云計算，正在向利用自動駕駛機器人等尖端科學(xué)技術(shù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的“智能農(nóng)業(yè)”或“數(shù)字化生產(chǎn)”轉(zhuǎn)變。這些變化是基于收集到的數(shù)據(jù)，由于能夠有效地投入農(nóng)藥等農(nóng)資和能源，不僅解決全世界糧食和水的短缺問題，而且作為解決最近加速的全球變暖問題的農(nóng)業(yè)技術(shù)備受關(guān)注。在我國，農(nóng)村老齡化對策和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)字化創(chuàng)新·為了發(fā)展連接消費等的農(nóng)業(yè)前后產(chǎn)業(yè)的基本計劃，為具備農(nóng)業(yè)未來競爭力而努力。

二、自動農(nóng)業(yè)機械的普及與普及

自知之明，播種，植保，作為能夠自動執(zhí)行收割等各種農(nóng)業(yè)工作的機器，最近在我國農(nóng)村以能夠自動插秧機為首，安裝在現(xiàn)有農(nóng)機上，提供插秧和自動轉(zhuǎn)彎功能的自動駕駛部件正在銷售普及，最近開始引進搭載自動轉(zhuǎn)彎功能的日本自動駕駛拖拉機和國內(nèi)產(chǎn)品。為了應(yīng)對這一問題，韓國的農(nóng)機制造企業(yè)和電動機制造企業(yè)正在加速自動駕駛技術(shù)的國產(chǎn)化。

特別是日本的自動駕駛儀，除了在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提供各種工作精度的選擇，提高了產(chǎn)品使用的選擇性，或者裝載了能夠進行精密農(nóng)業(yè)的工作機控制模塊的機器，例如約翰迪亞的農(nóng)機公司的產(chǎn)品。根據(jù)2020年美國印第安納州350家農(nóng)機銷售點的問卷調(diào)查結(jié)果，這些自動駕駛農(nóng)機報告對自動駕駛農(nóng)機的需求，從2007年的30%大幅提高到2020年的90%。

自動駕駛農(nóng)機的市場，每年伴隨著20%以上的高年均增長率，預(yù)計到2050年將增長到450億美元水平。這和普通道路不同，在稻田和田間，需要在沒有一定車道的條件下進行反復(fù)的農(nóng)作業(yè)，因此自動駕駛模塊可以大幅降低駕駛員對精密操作的疲勞程度，因為在工作性能方面，與人相比，在一定間隔內(nèi)直行的同時做的工作也比較有利，結(jié)果具有能夠騰出更多種植作物的種植面積的優(yōu)勢。此外，駕駛員在作業(yè)進行中，也可以根據(jù)材料準(zhǔn)備或作業(yè)程度掌握輔助工作，減少輔助人員的投入，因此在費用方面也有有利之處。

三丶自動農(nóng)業(yè)機械的核心技術(shù)

自動駕駛農(nóng)業(yè)機械的基本組件，包括傳感器組合，該傳感器組合可測量方向盤的角度以及位置和姿勢信息，以路徑點（Waypoint）形式生成包裝內(nèi)工作路徑的路徑生成算法，利用當(dāng)前位置和目標(biāo)位置的差來計算方向輪的方向角的路徑搜索算法等軟件，而且它由裝在計算機內(nèi)起到大腦作用的駕駛指導(dǎo)和控制裝置構(gòu)成。而且，每個操作系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，與主體間進行通信時的行駛速度，方向，通過操作機器所需的轉(zhuǎn)向裝置和驅(qū)動裝置等各種致動器進行操作。

自動駕駛農(nóng)機技術(shù)首次作為產(chǎn)品出現(xiàn)在市場上，從上世紀(jì)90年代過去用于軍事目的的GPS技術(shù)作為民用開始，就正式成為可能。早期的產(chǎn)品，作為拖拉機行車引導(dǎo)器的產(chǎn)品，根據(jù)LED燈光的左右亮起程度，告訴司機是否沿著給定的路線走對了，有效消除了肥料、農(nóng)藥噴灑作業(yè)時疊加噴灑的問題。之后，隨著自動轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展，近年來不僅實現(xiàn)了直線行駛和自動選線的產(chǎn)品技術(shù)，還利用拖拉機前方安裝的攝像頭，檢測作物熱量，實時生成行車指導(dǎo)線，在作物周之間可以行駛，盡量減少作物損傷的自動駕駛農(nóng)機也正在向市場推廣。

此外，還開發(fā)了在農(nóng)機間提供自動聯(lián)動（Syncronization）功能的技術(shù)。例如，隨著收割作物的聯(lián)合收割機，拖車可以自動跟隨，同時保持一定距離收集谷物。這些機械聯(lián)鎖技術(shù)可以預(yù)防碰撞，因為聯(lián)合收割機和拖拉機的速度和位置將繼續(xù)同步。

四、國內(nèi)外自動農(nóng)業(yè)機械研究趨勢

國內(nèi)的自動駕駛農(nóng)機技術(shù)，正在積極進行利用拖拉機在稻田中自動進行耕耘和均勻作業(yè)的水力自動農(nóng)機模塊開發(fā)研究，作為完成汽車企業(yè)大東、隊，LS等企業(yè)右轉(zhuǎn)100～149馬力的拖拉機上開發(fā)了裝有GPS和制導(dǎo)控制模塊的起動器，最近在市場上推出了原型產(chǎn)品。

在研究方面，在非正規(guī)包裝中自動生成內(nèi)部往返作業(yè)和旋轉(zhuǎn)整理作業(yè)所需的路徑，并將其開發(fā)了不需人干預(yù)的自動農(nóng)耕拖拉機，驗證了其性能，并進行了實證試驗。

國內(nèi)外自動駕駛農(nóng)機的發(fā)展正朝著在沒有人員操縱干預(yù)的情況下在農(nóng)田進行作業(yè)指示的同時，實時識別周圍環(huán)境并進行自動駕駛及精密作業(yè)的方向發(fā)展。

農(nóng)機連續(xù)2022年和2023年在舉辦消費電子展（CES，Consumer Electronics Show)上，獲得最高創(chuàng)新獎的約翰迪爾產(chǎn)品，通過識別裝有拖拉機的攝像頭，在無人乘坐的情況下行駛，同時進行農(nóng)機作業(yè)，識別周圍障礙物，通過向遠(yuǎn)端的農(nóng)民通知操作人員來判斷作業(yè)進展的技術(shù)?；谕寥浪譅顩r和條件，精準(zhǔn)調(diào)控種子深度，只耕耘播種區(qū)域，控制碳排放的智能化、環(huán)保的農(nóng)機作業(yè)技術(shù)，自動駕駛機器人技術(shù)方向備受關(guān)注。最終，以1995年使用GPS技術(shù)為首，20世紀(jì)90年代后期推廣行車指導(dǎo)套件，2000年自動駕駛套件的開發(fā)普及，2010年自動駕駛拖拉機，最近的周邊識別無人拖拉機，由多機行駛的自動駕駛農(nóng)機作業(yè)新技術(shù)等開發(fā)流程展開。

五、 提高自動農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的實用性

在未來的農(nóng)民中，這種自動駕駛農(nóng)機的發(fā)展和與物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)聯(lián)動的遠(yuǎn)程信息通信連接農(nóng)場技術(shù)將普遍化，其利用率將提高。利用傳感器，在農(nóng)作物和土壤中水資源等時間序列，收集空間數(shù)據(jù)，將收集的信息實時傳輸?shù)皆品?wù)器并存儲，分析生長和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，在評價和修改模型的同時，反映新的一年農(nóng)耕決策，自動駕駛農(nóng)機技術(shù)將被利用為重要平臺。