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第六章智能化农业机械装备技术 1 具有测产功能的谷物联合收获机 传统田间测产方法： 单产量=总产量/地块亩数。 精细农业田间测产方法： 单产量=（谷物质量流量-水分含量+损失量）/（收割机行驶速度╳割幅宽度）。 结构原理 1 DGPS接受装置 2 GPS接受装置 3 谷物湿度测量 4 谷物速度测量 5 谷物体积流量测量 6 谷物损失测量 7 转向角度测量 8 距离/速度测量 9 割幅测量 2 谷物联合收获机产量传感器和部件 （1）谷粒流量传感器 （2）谷粒湿度传感器 （3）行驶速度传感器 （4）收割台提升位置传感器 （5）电子监控显示器 （6）GPS全球卫星定位系统 3 产量图的形成 4 支持精细农作变量处方农业机械 精细变量施肥机 精确变量干粉混合施肥机 1 微处理器 2 田间地图 3 电液阀 4 商品肥料斗 5 计量轮 6 输送链 7混合搅轮8 注入泵 9 微肥斗 10 水平搅轮11竖直搅轮12 刮（浆）板 13 分配头 14 输送管 15 文丘里管 16 鼓风机 17 空气多路歧管 18 杆管 19 喷嘴-反射管 装备有GPS的自动喷药机械 流量及雾滴大小调节的变压控制器 基于区域传感器的精确田间虫害控制 系统概念示意图 喷杆与摄像机的安装 田间图像与控制响应实例 图中水平线以上是处理过的图像部分，喷杆上12个喷嘴用标有数字的LED表示，当LED亮，相应的喷嘴动作 变量播种机 精密播种机示意图 精细灌溉设备 电子学用于农业机械装备的技术创新，可概括为如下5个基本领域： （1）提高机器作业的技术性能:过程监视、控制、诊断和通信。 （2）实现节本增效和利于改善生态环境的农作:节约物资、能源消耗，降低作业成本 以及减少对土壤、水体和动植物的污染。 （3）过程的精确操作:及时获取过程信息，精确执行过程控制指令。 （4）改善劳动者的操作条件:良好的人机接口，操作方便性。安全性和舒适性。 （5）开发基于卫星定位系统实施精细农作的智能控制农业机械，支持农田作业的科学管理决策等。 5 国外农业机械智能化简况 近几年来，一些发达国家不断将高新技术应用到农业机械上，使农业机械向智能化方向发展。 （1）耕作机械智能化 美国东伦敦综合技术学院土地管理系研制成功一种激光拖拉机。利用计算机系统导航装置，不仅能够准确无误地测定其所在位置及运行方向，使误差不超过25厘米，而且能够根据送入农场计算中心的电子图表，查找出该处土地的湿度、化学成分、排水沟位置和其它一些特点：准确计算出最佳种植方案要，所需种子、肥料和农药数量等。一人在室内荧屏前可操纵多台激光拖拉机进行耕作，耕作速度快，且可减少种子、肥料和农药消耗，节约生产成本50%，提高作物产量20%。 （2）收获机械智能化 美国农场装备制造商卫西·弗格森，在联合收割机上安装了一种产量计量器，能在收割作物的同时，准确收集有关产量的资料，并绘成各个田块的产量分布图。农场主可以利用这种产量分布图，来确定下一季的种植计划以及种子、化肥和农药在不同田块的使用量。 （3）灌溉机械智能化 美国内布拉斯加州的瓦尔蒙特工业股分有限公司和ARS公司开发出一种可实现农田自动灌溉的红外湿度计。该仪器被安装在环绕着农田的灌溉系统上后，可每6秒钟读取一次植物叶面湿度。当植物需水时，它会通过计算机发出灌溉指令，及时向农田灌水。　　 （4）施药机械智能化 澳大利亚推出一种能识别莠草的喷雾器。它在田间移动时，能借助专门的电子传感跑龙套，来区分庄稼和杂草，而只有当发现莠草时，才喷出除莠剂。这样，花费的除莠剂只有常规除草的1/10，减轻了对环境的污染。 （5）挖土机械智能化 美国匹兹堡一家公司研制成功一种超声波挖土机，在埋有电缆和管道的地方挖土时，可避免将电缆和管道挖坏。这种新型挖土机，使用超声波喷气流破碎土壤，然后用真空装置将土吸走，不会对电缆和管道造成损害。 （6）放牧机械智能化 英国科学家设计出一种可代替人或犬放牧羊群的牧羊机器狗。它备有一架摄像机和一台计算机，可对羊群移动的情况进行分析。如果羊群显得不安定的话，其队形、速度和移动状况就会反映出来，牧羊机器狗便会在羊群移动，直到羊群安定下来。羊群不会受到惊扰。 （7）采摘机器智能化 法国科学家开发的摘苹果机器人，能辨别出苹果是否成熟。摘一只苹果仅需6秒钟，为人工采摘时间的一半。美国一家公司发明的一种采蘑菇的机器人，可按设定的蘑菇伞最小直很进行采摘，平均每6秒钟采摘一个蘑菇，且不会使蘑菇受损。 6 精细农业的实施与农业机械智能化 ????农业的可持续发展要求