国外农业机械装备研究进展--

果园机械除草装备与技术研究现状及发展趋势【摘要】果园机械除草是果园管理中一项重要的工作，对果树生长和产量都有着重要影响。

本文通过对果园机械除草装备与技术的研究现状进行分析，探讨了目前存在的问题与挑战。

在装备方面，目前主要以除草机械为主，但存在效率低、作业质量不高等问题；在技术方面，主要以图像识别、智能控制技术为主，但还有待提高精准度和适用性。

未来的发展趋势将是提高除草装备的自动化程度和智能化水平，同时结合新型传感技术和信息化手段，实现更加高效的果园除草管理。

果园机械除草装备与技术的研究具有重要意义，对于提升果园产量和质量、减少人工劳动、保护环境等方面都有积极作用。

未来研究可重点关注机器学习、大数据分析等方面，以推动果园机械除草技术的发展与创新。

【关键词】果园，机械除草，装备，技术，研究现状，发展趋势，创新，重要性，未来方向，总结1. 引言1.1 研究背景果园是农业生产中重要的经济作物种植基地，然而由于果园作物生长茂密、枝叶繁盛，常常会被杂草侵占，严重影响果园作物的生长发育和产量。

传统的人工除草方式效率低下、劳动强度大，无法满足果园除草的需要。

为了解决这一问题，果园机械除草装备应运而生。

果园机械除草装备通过机械化作业，能够快速、有效地清除杂草，提高果园作物的生长环境，保证果园作物的生长品质和产量。

目前果园机械除草装备仍然存在一些问题，比如装备性能不稳定、适用范围有限、操作复杂等。

对果园机械除草装备进行技术研究和改进显得尤为重要。

只有不断提升装备性能、拓展应用领域，才能更好地满足果园除草的需求，提高果园作物的产量和质量。

果园机械除草装备的研究和发展已成为当前农业领域的热点话题，对于推动果园管理方式的现代化、提高果园生产效率具有重要意义。

1.2 研究意义果园机械除草装备与技术研究的重要性在于提高果园的生产效率和质量。

传统的手工除草方式费时费力，效率低下，而且容易造成农药残留，对果园环境和果实品质造成负面影响。

本文简要回顾了国内外农业机械自动化现状，分析了我国自动控制技术在农业机械自动化中的现状及存在的主要问题，探讨了我国农业机械自动化发展趋势，对以后农业机械自动化产品改进、完善以及自动化的开发提出了新思路。

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。

一、现状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，一些著名广商已把自动控制、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。

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16480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%。

农业机器人己被广泛应用到各个领域。

(l)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。

果蔬采摘机器人研究进展与展望金慧迪（西北农林科技大学，机械与电子工程学院，712100）摘要：本文主要介绍了果树采摘机器人的特点及国内和美国、日本、荷兰、英国等国外的研究进展，并且对研究过程中所存在的一些问题提出了一系列的解决方案，对未来果蔬机器人的发展进行了展望。

关键词：机器人：果树采摘：研究进展在果蔬生产作业中，收获采摘约占整个作业量的40%。

采摘作业质量的好坏直接影响到果蔬的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。

由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍然很低。

目前国内果蔬采摘作业基本上还是手工完成。

随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，农业生产成本也将提高。

因此，发展机械化收获技术，研究开发果蔬采摘机器人，具有重要的意义。

一、果蔬采摘机器人的特点1.1 作业对象的非结构性和不确定性果实的生长是随着时间和空间而变化的，生长的环境是变化的、未知的和开放性的，直接受土地、季节和天气等自然条件的影响。

这就要求果蔬采摘机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理功能，而且还要能够顺应变化无常的自然环境，在视觉、知识推理和判断等方面具有相当高的智能。

1.2 作业对象的娇嫩性和复杂性果实具有软弱易伤的特性，必须细心轻柔地对待和处理。

且其形状复杂，生长发育程度不一，相互差异很大。

果蔬采摘机器人一般是作业、移动同时进行，行走不是连接出发点和终点的最短距离，而是具有狭窄的范围、较长的距离及遍及整个田间表面等特点。

1.3 良好的通用性和可编程性由于果蔬采摘机器人的操作对象具有多样性和可变性，要求具有良好的通用性和可编程性。

只要改变部分软、硬件，变更判断基准，变更动作顺序，就能进行多种作业。

例如，温室果蔬采摘机器人，更换不同的末端执行器就能完成施肥、喷药和采摘等作业。

1.4 操作对象和价格的特殊性果蔬采摘机器人操作者是农民，不是具有机电知识的工程师，因此要求果蔬采摘机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点；另外，农业生产以个体经营为主，如果价格太高，就很难普及。

智能农业机器发展研究国内外文献综述1国外研究现状Mitra, Alakananda（2022）预计到2050年，世界人口将增加近20亿，导致粮食需求迅速增加。

最近的一项预测显示，尽管取得了一些进展，但世界在实现“零饥饿”目标方面仍然落后。

社会经济和福祉的影响将影响粮食安全。

弱势群体将遭受营养不良。

为了满足不断增长的人口的需求，农业需要现代化、智能化和自动化。

通过采用现有技术，可以将传统农业改造为高效、可持续、环保的智能农业。

在这份调查报告中，作者介绍了智能农业中的应用、技术趋势、可用数据集、网络选项和挑战。

农业网络物理系统是如何建立在农业物联网之上的，通过各种应用领域进行了讨论。

农业4.0 也作为一个整体进行了讨论。

我们专注于支持自动化的技术，例如人工智能(AI)和机器学习(ML)。

M Pathan认为农业占整个世界经济生产的6.4%。

在世界上至少有九个国家，农业是经济的主导部门。

农业不仅为数十亿人提供燃料，也为大量人口提供就业机会. 由于不可预测的气候变化、人口快速增长和粮食安全问题，农业行业正在寻求提高作物产量的创新方法。

因此，农业中的人工智能也被称为“农业智能”，正逐渐成为行业的一部分。

技术革命。

本文的目的是回顾农业智能在机器学习、深度学习、图像处理、人工神经网络、深度学习等众多工具的帮助下的各种应用，如精准农业、疾病检测和作物表型分析。

卷积神经网络,无线传感器网络(WSN)技术,无线协同通信，机器人，物联网（IoT），不同的遗传算法，模糊逻辑和2 国内研究姚於康（2010）阐述了设施农业智能化的含义，针对国内外的发展概况，分析了江苏省设施农业智能化的现状、作用、存在问题和进一步发展的有利条件，提出了促进江苏省设施农业智能化发展的对策。

郑文钟（2015）通过对比国内外智能化农业机械装备发展现状，阐明农业发展的高级阶段是“智慧农业”，其中智能化农机装备既是智慧农业的重要组成部分，同时也是发展智慧农业的重要物质手段。

新型农业机械装备的研究与开发一、引言农业机械装备是现代农业生产必不可少的工具之一，它的使用可以提高农业生产效率，减轻劳动强度，满足人类对粮食需求。

随着科技的不断发展，农业机械装备的研究与开发也得到了越来越多的关注。

本文将围绕新型农业机械装备的研究与开发展开探讨。

二、机械化农业的发展历程农业机械化的历史可以追溯到18世纪初，当时农业机械化技术主要是指马车和农药喷雾器等简单仪器的应用。

随着时间的推移，农业机械化的技术也在不断进步，从曾经的“四马一犁”到如今的大型拖拉机、收割机、种植机等。

三、新型农业机械装备的研究与开发目前，新型农业机械装备的研究与开发已经成为了农业科技发展的一个重要方向。

在新型农业机械装备的研究与开发方面，主要有以下几个方面的内容。

1.智能化技术在农业机械装备中的应用随着人工智能技术的不断发展，智能化技术的应用已经广泛应用于农业机械装备中，比如智能化拖拉机、智能化播种机等。

这些智能化装备可以根据不同的农作物、不同的土壤特性和气候条件，智能控制农机的行走和工作，极大地提高了农作业的效率和质量。

2.新型农业机械装备的环保性能在新型农业机械装备的研究与开发中，除了注重其工作效率和功能性外，还需要注重其环保性能。

比如，减少施肥量、喷洒农药时的精准度等技术手段，能够有效降低农业生产对环境的污染。

3.新型农业机械装备的普及推广新型农业机械装备的研究与开发不仅要注重产品设计和技术创新，还需要注重其推广和普及。

提高新型农业机械装备的使用率，不仅有助于提高农业生产效率和质量，同时也可为农民带来更多的经济效益。

四、新型农业机械装备的现状与展望目前，我国在新型农业机械装备的研究与开发方面已经取得了一定进展。

通过不断的技术创新和推广应用，新型农业机械装备得到了广泛的应用和推广。

未来，我国在新型农业机械装备的研究与开发方面还需要做以下几个方面的工作：1.加大对新型农业机械装备技术研发的投入力度；2.注重新型农业机械装备的环保性能研究，开发更加环保的农业机械装备；3.为农民提供更多的技术支持和服务，提高新型农业机械装备的普及度；4.加强国际交流合作，了解和引进国外先进技术和设备。

电动农业机械研究现状及发展趋势1. 引言1.1 电动农业机械研究现状及发展趋势电动农业机械是农业生产中的重要技术装备，随着科技的进步和农业现代化的推进，电动农业机械的研究与应用成为当前的热点。

本文将探讨电动农业机械研究现状及未来发展趋势，以期为农业现代化提供更有效的技术支持。

在当前的农业生产中，传统的燃油机械已经逐渐被电动农业机械取代。

电动农业机械具有环保、节能、高效的特点，受到越来越多农民和农业生产者的青睐。

目前，电动农业机械的研究已经取得了一定的进展，涉及到电机驱动技术、智能化控制系统等方面，为实现农业机械化、智能化发展提供了新的可能性。

未来，电动农业机械的发展趋势将主要集中在提高智能化程度、降低成本、增加适用性等方面。

电动拖拉机作为电动农业机械的重要应用领域，将在未来为农业生产提供更便捷、高效的服务。

电动农业机械也面临着一些挑战，如电池技术不断更新换代、技术标准缺乏统一等问题。

电动农业机械的研究现状表明其在农业生产中具有巨大潜力，未来发展趋势也较为乐观。

通过不断创新技术、完善应用，电动农业机械将在推动农业现代化、增加农业生产效益方面发挥重要作用。

2. 正文2.1 电动农业机械的研究现状当前，随着农业机械化的发展，电动农业机械逐渐成为农业生产的新宠。

电动农业机械是指采用电动机作为动力源的农业机械设备，相较传统内燃机农业机械具有环保、节能、低噪音等优势，因此备受关注。

在电动农业机械研究领域，主要涉及电动机的优化设计和性能提升、电池技术的创新应用以及智能化控制系统的研发。

近年来，国内外学者在电动农业机械的轻量化、高效化、智能化方面进行了大量研究，取得了许多创新性成果。

电动农业机械的研究还包括对传感器技术、通信技术、导航技术等先进技术在农业机械领域的应用探索，以及与农业生产的深度融合。

这些研究成果的推广应用将进一步推动电动农业机械的发展，提升农业生产效率，改善农业生产环境，促进农业可持续发展。

2.2 电动农业机械的发展趋势随着人们对环境保护和可持续发展的重视，电动农业机械的发展趋势也日益受到关注。

农业机械自动导航技术的研究进展
一、研究现状
农业机械自动导航技术主要是指机器自动完成定位、地图制作及其他路线规划任务的技术，这种技术可以在农业装备的操作过程中发挥重要作用。

借助农业机械自动导航技术，农业装备可以拥有更强大的灵活性和定位精度，以有效提高农业生产效率，从而为农业生产提供更大的支持和帮助。

目前，农业机械自动导航技术已经吸引了众多研究者的关注，并取得了许多积极的进展。

研究者们一方面研究多种传感器和定位系统的结合，比如GPS和惯性导航系统（INS），以确保农业机械定位的准确性；另一方面，研究者们也研究开发了用于建立农业机械的地图的一系列算法。

此外，研究者们还研究了基于定位技术的路线规划算法，以及基于自动导航技术的农业农田作业计划策略。

二、发展趋势
在农业机械自动导航技术的发展方向上，在定位精度方面，目前的研究主要集中于提高使用传感器融合技术实现精确定位的研究。

此外，在精准农业应用方面，将根据农田作业任务的具体情况，对传感器信息进行相应的深入研究，以提高农田作业任务全面自动执行的能力。

果蔬采摘机器人的研究现状及发展方向随着现代科学技术的发展，人类正在朝着一个机械智能化时代迈进。

越来越多的行业开始导入智能化、自动化的机器，而对于劳动力输入最多的农业自是不甘落后的，早早的将机械利用其中。

为解决农业采摘中的实际问题，果蔬采摘机器人的研究与应用成为一种迫切需要。

综述了国内外果蔬采摘机器人的研究进展与现状，通过分析这些采摘机器人，并在此基础上重点分析了果蔬采摘机器人研究中存在的问题，提出了未来研究开发的技术关键与方向，同时也指明了采摘机器人未来的研究方向。

标签：果蔬采摘;机械手;自动化;研究现状引言随着电子计算机和自动控制技术的迅速发展、农业高新科技的应用和推广，农业机器人已逐步进入到农业生产领域中，并将促进现代农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展。

【1】果蔬采摘是农业生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节，研究和开发果蔬采摘的智能机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低生产成本、保证新鲜果蔬的品质，以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要的意义。

果蔬采摘机器人的研究现状：国际上，一些以日本和美国为代表的发达国家，已经从20世纪80年代开始研究采摘机器人，并取得了一些成果。

而我国直到20 世纪90 年代，中国才开始研究果蔬采摘机器人，而且相对于其他发达国家，中国的研究工作具有起步晚，发展慢，投资少的特点。

哪怕在改革开放之后，我国加大对于这个方面的研究，但是所取得效果仍旧不明显，使得果蔬采摘自动化技术长期处于基础研发的阶段。

我国对采摘机器人的研究始于20世纪90年代中期，虽然与发达国家还有很大的差距，但是在不少院校和研究学者的努力下也取得了一些进展【2】。

中国农业大学的汤修映等人研制了一个6自由度黄瓜采摘机器人，该机器人基于RGB三基色模型的G分量【3】来进行图像分割，在特征提取后确定黄瓜的采摘点。

同时提出了新的适合自动化采摘的斜栅网架式黄瓜栽培模式。

孙明等为苹果采摘机器人开发了一套果实识别视觉系统，并研究成功了一种使二值图像的像素分割正确率大于80%的彩色图像处理技术。