在农业中的应用

机器人在农业中的应用 王泽京

1 机器人在农业中的应用

王泽京

甘肃农业大学工学院 农业电气自动化，甘肃 兰州 730070

摘要：本文介绍了农业机器人的研究现状及发展前景。农业机器人是21世纪农业机械的发展趋势之一。为此，综述了发达国家及我国各种农业机器人研究及应用现状，介绍了几种典型的农业机器人的研究成果及其各自特点。

关键词：农业机器人；应用；农业机械

1 引言

在人类历史发展的长河中，种种困难、矛盾、问题不断涌现，大量新事物也随产生，而新事物的产生正好是克服困难、化解矛盾、解决问题的最好答案，机器人也不例外。随着科学技术的不断发展，人类为了把自己从危险、恶劣、繁重的工作环境中解放出来，人类就想到制造一种机器来代替人们去完成本该由人类自己来完成的工作，机器人就这样诞生了。

“机器人”这一概念它本身就意味着它不是一种普通的机器，而是具备人的某些能力，比如：会思考、会产生感情、能进化，但机器人的外形并不一定象人。“机器人”这一概念的来源还得提到一部科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》，这部作品是捷克作家雷尔·卡佩克于1920年发表的，基本剧情是这样的：罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力，以呆板的方式从事繁重的劳动，后来罗萨姆公司使机器人具有了感情，再工厂和家务劳动中机器人成了必不可少的成员，该剧预告了机器人的发展对人类社会的影响。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”（农奴）写成了“Robot”（机器人），这就是“机器人”这一概念的来源，也是人类社会首次使用“机器人”这一概念[1]。

随着机器人技术的快速发展，机器人已不仅仅局限在某一领域，而是多种学科交叉、多元化方向发展。机器人技术是一个国家高科技水平的重要标志和体现，受到人们的重视和关注。尤其是发达国家对机器人技术的研究和应用最为突出，特别是日本，它是机器人技术的领头军，我国对机器人的正真研究始于20世纪80年代，起步晚，从总体上看，远远落后于发达国家，但在某些技术上已进入世界先进行列。

生物技术在农业中的应用

随着现代科技的不断发展和进步，生物技术在农业中的应用日益广泛，具有广阔的发展前景。生物技术是指利用生物技术手段对生物进行研究、开发和应用的一门新兴学科，它不仅可以改善农业生产环境，还可以提高农产品的品质和数量，为人类健康提供更多的食品保障。

一、生物技术在种子改良中的应用

种子是农业生产的基础，种子的品质和数量直接关系到农产品的产量和质量。利用生物技术手段对种子进行改良，可以增强种子的抗性和适应性，提高种子的品质和产量。例如，利用基因转移技术，可以将其他植物种类中的优良基因导入到植物中，提高植物的耐旱、抗病、抗虫等特性。

二、生物技术在农作物育种中的应用

农作物育种是提高农产品产量和品质的关键，利用生物技术手段在农作物育种中，可以提高育种的效率和准确性。例如，利用基因编辑技术，可以精准地对农作物进行基因编辑，实现对农作物的次世代遗传改变，从而增强其深色素质和耐性，提高农作物的质量和产量。

三、生物技术在生物肥料中的应用

生物肥料是最为环保和营养价值最高的一种肥料，通过利用生物技术手段对微生物进行研究和开发，可以研制出更多种类的生物肥料，提高土壤的肥力和农作物的产量。例如，利用基因工程技术，可以研制出具有高效氮素转化能力的微生物，从而实现对土壤中氮素的充分利用，提高农作物的产量和质量。

综上所述，生物技术在农业中的应用具有广阔的发展前景，可以提高农业生产效率和农作物的产量和质量，为人类健康提供更多的食品保障。随着科技的不断进步和生物技术的应用不断深入，相信生物技术在农业中的作用会越来越大，为农业发展和人类生活带来更多的福祉。

龙源期刊网

传感器技术在农业中的应用

作者：杨奎 朱江铅 花卉

来源：《科学与财富》2016年第31期

摘 要：本文介绍了农业中使用的传感器，分析了传感器在农业中的应用，并对传感器的发展趋势及新型传感器对农业的促进作用进行了介绍。

关键词：传感器；农业；应用；发展趋势

1传感器的组成

传感器是指能感应一定范围内的被测量，并按照固定规律转化成可用输出信号的元件，其应用原理是利用物理反应、化学反应及生物反应等，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量。传感器技术是各种现代信息技术的基础技术。随着现代检测、控制和自动化技术的不断进步，人类原来越注重传感器技术的应用，特别是经济发展与科学技术的需求，促进了传感器在各个领域中的应用。

目前，传感器技术已经在各个领域的应用越来越广，从简单的家电到科学技术广泛汇聚的航天领域，凡是涉及到智能检测、显示以及自动控制的器具没有一个离得开传感器，在当下的农业发展中，从农作物的育苗、生长、收获等环节传感器技术也得到了较为成熟广泛的应用。

2农业中应用的传感器

2.1 育苗和大棚培养

大棚种植采用温、湿度传感器以及酸碱度值传感器等使其对大棚内部环境的温、湿度进行监控，通过各种物理、化学信号转换成电信号传给电脑，使用电脑处理控制通风灌溉等设备使农作物能够生长在良好的环境下。

2.1.1 温度传感器

温度传感器有很多种类，比如说：热电效应的热电偶传感器、半导体热敏电阻传感器以及热电阻效应的金属热电阻传感器、晶体管PN结温度传感器、集成温度传感器以及光纤温度传感器等，利用这些个传感器，可以实现温度的实时测量。

2.1.2 湿度传感器

湿度传感器可以感应到空气湿度并转化为电信号。根据不同的传感器原理，常用的湿度传感器可以分为烧结型半导体陶瓷湿度传感器、多孔氧化物湿度传感器、结型和MOS型湿度传龙源期刊网

｜ｌ书桃桃　２００８．８专墨论述　ＧＰ　Ｓ在精准农业中的应用　田珂周卫军龙晓辉　薛涛　（湖南农业大学资源环境学院　长沙４ｌ　０　ｌ　２８）　摘要：本文分析了精准农业发展历程及目前所面临的问题，探讨了ＧＰＳ在精准施肥、灌溉、喷药除　病虫害和机械耕作中的应用，概述了ＧＰＳ在精准农业应用上的发展趋势，并对我国ＧＰＳ在精准农　业中的应用进行了展望。　关键词：ＧＰＳ；精准农业；精准施肥；精准灌溉；精准除虫害　精准农业（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）也叫精细农业或　精确农业，是２０世纪８０年代初国际农业领域发展　起来的一门跨学科新兴综合的以获得农田高产、优　质、高效的现代农业生产模式和技术体系【ｌ１。　ＧＰＳ全称为全球卫星定位系统（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ），该系统作为精准农业的核心技术之一，是利　用通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等实时、　快速地进行田间操作的精确定位［２１。　２０世纪８０年代初，美国提出精准农业的概念和　设想，并在１９９２年４月召开第一次精准农业学术研　讨会，此后精准农业进入生产实际应用，但还没有形　成系统。１　９９８年，Ｗｉｅｂｏｌｄ等人对是否要依据生产信　息来决定抑制精准农业进行了讨论［３１。在美国等发达　国家的大规模经营和机械化操作条件下，精准农业　在适合规模化经营的地区发展起来，并在美国取得　了很好的经济效益。此外，以色列、荷兰、日本和韩国　等国家也针对各国的农业特点，加快开展了对精准　农业的研究工作。　１精准农业的发展　１．１　精准农业的演变历程　我国高能耗工业产品投入维持产出的传统农业　虽大幅度提高了农业生产率，但受条件和环境的制　约，在某种意义或某些不足的方面显然是会逐渐被　精准农业这一新型农业模式所取代的。１９９４年我国　有专家提出对精准农业的研究应用，此后分析与研　讨了精准农业和信息农业在国外的应用现状和发展　作者简介：田珂（１９８４～），女，硕士研究生，主要从事资源与环　境信息技术研究。　通讯作者：周卫军。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｊｚｈ０１０８＠１６３．ｃｏｒｎ　一２６一　趋势以及在我国的应用前景，我国启动了关于精确　农业的研究。将它纳入８６３计划及国家引进国际先　进农业科学技术（９４８）项目“精确农业技术体系研究”　中［４１，在新疆和北京建立了用全球定位系统和遥感控　制农业机械操作的试验地。２０００年１０月，国家计委　投资４０００万元建设北京小汤山精细农业示范园。为　探索适合我国国情的精确农业发展模式及技术，引　进、消化和吸收国际上精确农业的技术和设备，不少　地区已针对“精准”差距来调整和改进实施精准农业　所需要的辅助条件。　１．２精准农业面临的困惑　我国对精准农业理论和实践上掌握的不够，了　解相关知识的人才缺乏，且我国农业高分散和高强　度的开发，农业面积大，各地区发展水平、状况、条件　的不同，如１９９６年１２月的第三届精准农业国际会　议上，专家指出农场精准农业的利润水平对低价值　作物的生产者来说仍是难以捉摸的阎，因此就造成了　我国精准农业不够“精准”这一局面的产生。主要表　现，一是农业生产设施的水平和国际平均水平差距　大，农业生产操作偏向传统化；二是农业化生产的专　用种子品种少，肥料品质较低；三是在掌握科技性的　工具上还存有一定的困难，农业经济的发展和管理　设备的同步还存在问题；四是我国对适用农用３Ｓ技　术和专家系统的摸索和发展制约了中国特色的精准　农业的发展；五是农民对精准农业的认识不够，掌握　专业性知识的专家缺乏实践应用的机会。　１．３　解决困境所采取的信息技术对策　除了研究应用农业专家系统来支持、优化和经　营农田的管理，加大对精准农业的宣传力度，