現(xiàn)代社會(huì)．衡量一個(gè)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志即為農(nóng)業(yè)機(jī)械化的程度。1999年秋．由美國工程院牽頭�！秶�家工程師周刊》、美國工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)協(xié)同評(píng)選出20世紀(jì)20項(xiàng)最具代表性的工程技術(shù)成就 其中．農(nóng)業(yè)機(jī)械化名列第7位 農(nóng)業(yè)機(jī)械化在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用美國是最先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的國家．它以占世界0．3％的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者生產(chǎn)了占世界17．6％ 的谷物、46．5％ 的大豆、20％ 的棉花、16％的肉類和l5．7％的牛奶．成為世界上最大的農(nóng)產(chǎn)品出口國[1] 。因此．要改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行擴(kuò)大再生產(chǎn)．要提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率．就必須加快農(nóng)業(yè)機(jī)械化的速度

    1 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化政策的發(fā)展歷史

    新中國成立后．政府就十分重視農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。早在1937年，《矛盾論》中就指出“不同質(zhì)的矛盾。只有用不同質(zhì)的方法才能解決 在社會(huì)主義社會(huì)中工人階級(jí)和農(nóng)民階級(jí)的矛盾．用農(nóng)業(yè)集體化和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的方法去解決 ”

    1958年3月．中共中央成都會(huì)議提出“三個(gè)為主”的方針．即農(nóng)業(yè)機(jī)器應(yīng)以小型為主．農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造一般應(yīng)以地方為主．實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化主要靠農(nóng)業(yè)合作社自己的力量 ”

     1962年．在黨的八屆十中全會(huì)上．確定“我們黨在農(nóng)業(yè)問題的根本路線是．第一步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集體化，第二步是在農(nóng)業(yè)集體化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和電氣化 ”

    20世紀(jì)80年代初． 由于農(nóng)村實(shí)行了家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，分田到戶，土地經(jīng)營規(guī)模小．使農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展一度受到挫折，發(fā)展速度減慢．甚至出現(xiàn)倒退[2]

　    2004年6月25日�。�第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十次會(huì)議通過了《中華人民共和國農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》，標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化走上了依法促進(jìn)的新階段．對(duì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)．發(fā)揮長效機(jī)制，解決“三農(nóng)”問題有著重要意義[3]。

    2008年，《中共中央、國務(wù)院關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)．進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收的若干意見》中提出：“加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的迫切需要，也為振興農(nóng)機(jī)工業(yè)提供了重要機(jī)遇加快推進(jìn)糧食作物生產(chǎn)全程機(jī)械化。穩(wěn)步發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物和養(yǎng)殖業(yè)機(jī)械化�！�

    2 主要發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展?fàn)顩r

    在20世紀(jì)60年代世界上大多數(shù)發(fā)達(dá)國家先后實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化⋯．繼而相繼實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。美國在農(nóng)業(yè)上使用機(jī)械的歷史已有100多年。從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初為半機(jī)械化時(shí)期。這一時(shí)期，由于工業(yè)革命的興起和發(fā)展．鋼鐵開始應(yīng)用于農(nóng)具制造．農(nóng)具制造業(yè)也引進(jìn)了蒸汽動(dòng)力。1910年到第二次世界大戰(zhàn)為農(nóng)業(yè)基本機(jī)械化時(shí)期，內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上普遍應(yīng)用。二次世界大戰(zhàn)后．美國進(jìn)入了全面機(jī)械化時(shí)期．現(xiàn)在是農(nóng)業(yè)機(jī)械程度最高的國家之一[5] 目前美國在谷物聯(lián)合收割機(jī)、噴霧機(jī)、播種機(jī)等農(nóng)業(yè)裝備上已經(jīng)開始采用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)監(jiān)控作業(yè)等高新技術(shù)．向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方向發(fā)展已成趨勢(shì)[6--8]

    西歐國家在小麥、玉米的整地、播種、收獲、運(yùn)輸?shù)壬�產(chǎn)環(huán)節(jié)已全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，不少農(nóng)業(yè)機(jī)械還裝備了GPS系統(tǒng)．進(jìn)行精確農(nóng)業(yè)作業(yè)[9] 。20世紀(jì)70年代．德國實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化[10]。法國農(nóng)業(yè)在歐盟中占有十分重要的地位．其農(nóng)業(yè)產(chǎn)值4 200億法郎．農(nóng)業(yè)產(chǎn)量占?xì)W盟總產(chǎn)量的20％[11]。法國早在l9世紀(jì)6O年代就開始生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械，二戰(zhàn)后幾乎全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化

    日本的國土面積�。�且70％是山地，糧食自給率僅為40％。而日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每一個(gè)環(huán)節(jié)幾乎已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)[l2]．對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的促進(jìn)措施以經(jīng)濟(jì)和法律手段為主[13]。在1995年開始的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展計(jì)劃和實(shí)用促進(jìn)計(jì)劃中．包括了發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)器人和農(nóng)田自動(dòng)導(dǎo)航 [14]

 

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   3 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展?fàn)顩r

    新中國的農(nóng)業(yè)機(jī)械始于1958年．1958年新中國生產(chǎn)的第一臺(tái)拖拉機(jī)誕生在洛陽第一拖拉機(jī)廠。從此．中國農(nóng)機(jī)工業(yè)跨上了一個(gè)新的臺(tái)階，新中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的序曲在洛陽正式奏響。我國農(nóng)機(jī)行業(yè)起步較晚．但發(fā)展很快。建國初期，農(nóng)機(jī)行業(yè)總產(chǎn)值300萬元，職工4 000余人．只能生產(chǎn)一些簡(jiǎn)單的農(nóng)業(yè)機(jī)械，主要是依靠進(jìn)口[15]。經(jīng)過5O年的發(fā)展，我國已成為農(nóng)機(jī)制造大國 2005年我國農(nóng)機(jī)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值超過1000億元．躍居到世界第三，位居歐盟和美國之后[l6]。

    目前。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平仍比較低．全國耕種收割綜合機(jī)械化水平只是36．5％。同時(shí)．由于各地的地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和勞動(dòng)力素質(zhì)等存在差異．綜合機(jī)械化水平發(fā)展極不平衡。

    隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展和大量應(yīng)用．我國的農(nóng)機(jī)行業(yè)在這方面也有大量的研究。侯學(xué)貴等[17]建立了除草機(jī)器人模型，應(yīng)用VC++開發(fā)了基于機(jī)器視覺的除草機(jī)器人雜草識(shí)別和導(dǎo)航系統(tǒng)軟件．引導(dǎo)除草機(jī)器人沿農(nóng)作物行自動(dòng)行走。提出新的圖像分割算法，在RGB空間直接將農(nóng)作物分割出來．再利用優(yōu)化的Hough變換檢測(cè)出農(nóng)作物行中心線．根據(jù)攝像頭姿態(tài)和透視變換原理確定除草機(jī)器人位姿劉繼展等[l8]基于多傳感器信息融合和開放式控制的智能型番茄采摘機(jī)器人而設(shè)計(jì)的末端執(zhí)行器，其硬件主要包括執(zhí)行系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)中真空吸盤裝置使果實(shí)從果束中分離．手指夾持機(jī)構(gòu)對(duì)番茄可靠抓持．果梗切斷裝置利用激光對(duì)果梗切斷中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的何卿等[19]為提高接觸式拖拉機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)性能和導(dǎo)航精度。針對(duì)玉米秸稈行間作業(yè)．設(shè)計(jì)了雙層控制器接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)。張立彬等[20]在綜合分析設(shè)施農(nóng)業(yè)用多功能作業(yè)機(jī)功能需求的基礎(chǔ)上．根據(jù)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)．對(duì)小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)的方案設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了研究．并應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)的相關(guān)原理．將層次分析法與動(dòng)態(tài)規(guī)劃等結(jié)合起來．對(duì)其進(jìn)行尋優(yōu)組合評(píng)價(jià)．為最終實(shí)現(xiàn)作業(yè)機(jī)可重構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)

    4 農(nóng)業(yè)機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

    我國從20世紀(jì)50年代中期開始在農(nóng)機(jī)測(cè)試中應(yīng)用電測(cè)法．并用電測(cè)車跟蹤拖拉機(jī)或其它農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間測(cè)試。70年代中期以后．由于大規(guī)模集成電路的應(yīng)用．電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線電遙控技術(shù)及快速試驗(yàn)技術(shù)等．在農(nóng)機(jī)試驗(yàn)中也逐漸獲得廣泛應(yīng)用我國于20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的犁耕田間多信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)，就可以同時(shí)測(cè)定耕深、耕寬、牽引力等參數(shù)。

    國外在小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)測(cè)試方面的研究明顯早于國內(nèi)，目前已較成熟且頗具規(guī)模。1959年4月21日，由歐洲經(jīng)濟(jì)合作組織制訂了第一個(gè)農(nóng)用拖拉機(jī)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。2005年3月。歐共體給出了最新農(nóng)用和林業(yè)拖拉機(jī)的官方測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 國外在拖拉機(jī)及其作業(yè)機(jī)組方面應(yīng)用測(cè)試技術(shù)相比于國內(nèi)其技術(shù)更為先進(jìn)．對(duì)拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)而言。早在1978年德國奔馳公司在其生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上就采用了電液控制的懸掛控制系統(tǒng) 意大利的研究人員為降低溫室中使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械的噪聲和煙氣排放．提出雙電力驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)方案[21]。

    目前．國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)多為大型農(nóng)用車或拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)架等單項(xiàng)測(cè)試系統(tǒng)，尚無小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)綜合測(cè)試系統(tǒng)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)整機(jī)綜合測(cè)試多針對(duì)汽車、摩托車或助動(dòng)車，基本沒有專門針對(duì)小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)的整機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 且國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械的測(cè)試大多集中在大型農(nóng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試等單項(xiàng)測(cè)試中。不能實(shí)現(xiàn)整機(jī)的綜合性能測(cè)試。整機(jī)測(cè)試農(nóng)機(jī)的一些綜合性能．為農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造提供更多的、全面的理論指導(dǎo)，這是單項(xiàng)測(cè)試無法比擬的

    5 農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

    5．1 CAD／CAE／CAM 技術(shù)廣泛應(yīng)用

    目前．我國絕大多數(shù)的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都已不同程度地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)二維繪圖，圖紙、文檔的計(jì)算機(jī)管理但三維制圖軟件相比與二維制圖軟件其應(yīng)用還是偏少．一是由于三維制圖軟件的售價(jià)比二維制圖軟件要高：二是三維制圖軟件設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品須與加工中心的現(xiàn)代化的CAM設(shè)備相連．才能發(fā)揮其三維軟件的優(yōu)勢(shì)．而加工中心等一類的設(shè)備其價(jià)格不菲 但是隨著國內(nèi)三維機(jī)械制圖軟件和加工中心的上市．上述價(jià)格因素會(huì)隨之減少．其應(yīng)用也必將更加廣泛以CAXA軟件為代表的國內(nèi)三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)軟件已在不少農(nóng)機(jī)企業(yè)使用．在三維CAD基礎(chǔ)上，采用第三方產(chǎn)品如ANSYS、ABAQUS、MARC、LS—DYNA等，對(duì)一些大型農(nóng)機(jī)和高精度要求的復(fù)雜曲面零件進(jìn)行CAD／CAE／CAM技術(shù)應(yīng)用

    5．2 農(nóng)業(yè)機(jī)械大型化與小型化共同發(fā)展

    隨著農(nóng)業(yè)耕作集體化、區(qū)域化發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械在有中國糧倉之稱的河南、吉林、黑龍江等地，由于農(nóng)業(yè)耕作的集團(tuán)化發(fā)展必將導(dǎo)致與之配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械的大型化而另一方面，江浙等地由于受到地理?xiàng)l件的限制．農(nóng)業(yè)耕作不可能朝著集團(tuán)化方向發(fā)展．由于多為山陵地帶．配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械不可能很大．且大量溫室大棚的存在也需要大量的小型化農(nóng)業(yè)機(jī)械與之配套因此農(nóng)業(yè)機(jī)械會(huì)朝著大型化和小型化的方向共同發(fā)展

    5．3 模塊化方向發(fā)展

    農(nóng)業(yè)機(jī)械種類繁多．結(jié)構(gòu)多樣．但其機(jī)械結(jié)構(gòu)也有類似之處．現(xiàn)有的產(chǎn)品其零件基本上很難互換，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)周期的延長，難以適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)而模塊化技術(shù)能很好地解決這一問題。模塊化技術(shù)有利于促進(jìn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量的提升、降低成本，也有利于滿足多樣化的客戶需求。

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