韩国农业专家：自动智能农机的核心技术与研究趋势

互推小编 2023-09-09

近日韩国首尔大学生物系统资源系金鹤镇教授，对自动智能农机的核心技术与研究趋势，在韩国农机新闻媒体上发表了看法。

他分析指出，自动驾驶农业机械市场每年增长20%，2050年450亿美元规模。为适应这一形势，韩国农机企业开拓国际市场，必须红政府层面、协会、企业共同发力，采取对策。

一、农业环境的变化和数字化转型

最近，美国，欧洲，日本等农业先进国家正在开发第四次工业革命的主要技术——物联网、传感器、大数据，云计算，正在向利用自动驾驶机器人等尖端科学技术的数据为基础的“智能农业”或“数字化生产”转变。这些变化是基于收集到的数据，由于能够有效地投入农药等农资和能源，不仅解决全世界粮食和水的短缺问题，而且作为解决最近加速的全球变暖问题的农业技术备受关注。在我国，农村老龄化对策和农业生产技术的数字化创新·为了发展连接消费等的农业前后产业的基本计划，为具备农业未来竞争力而努力。

二、自动农业机械的普及与普及

自知之明，播种，植保，作为能够自动执行收割等各种农业工作的机器，最近在我国农村以能够自动插秧机为首，安装在现有农机上，提供插秧和自动转弯功能的自动驾驶部件正在销售普及，最近开始引进搭载自动转弯功能的日本自动驾驶拖拉机和国内产品。为了应对这一问题，韩国的农机制造企业和电动机制造企业正在加速自动驾驶技术的国产化。

特别是日本的自动驾驶仪，除了在农业领域提供各种工作精度的选择，提高了产品使用的选择性，或者装载了能够进行精密农业的工作机控制模块的机器，例如约翰迪亚的农机公司的产品。根据2020年美国印第安纳州350家农机销售点的问卷调查结果，这些自动驾驶农机报告对自动驾驶农机的需求，从2007年的30%大幅提高到2020年的90%。

自动驾驶农机的市场，每年伴随着20%以上的高年均增长率，预计到2050年将增长到450亿美元水平。这和普通道路不同，在稻田和田间，需要在没有一定车道的条件下进行反复的农作业，因此自动驾驶模块可以大幅降低驾驶员对精密操作的疲劳程度，因为在工作性能方面，与人相比，在一定间隔内直行的同时做的工作也比较有利，结果具有能够腾出更多种植作物的种植面积的优势。此外，驾驶员在作业进行中，也可以根据材料准备或作业程度掌握辅助工作，减少辅助人员的投入，因此在费用方面也有有利之处。

三丶自动农业机械的核心技术

自动驾驶农业机械的基本组件，包括传感器组合，该传感器组合可测量方向盘的角度以及位置和姿势信息，以路径点（Waypoint）形式生成包装内工作路径的路径生成算法，利用当前位置和目标位置的差来计算方向轮的方向角的路径搜索算法等软件，而且它由装在计算机内起到大脑作用的驾驶指导和控制装置构成。而且，每个操作系统和操作系统，与主体间进行通信时的行驶速度，方向，通过操作机器所需的转向装置和驱动装置等各种致动器进行操作。

自动驾驶农机技术首次作为产品出现在市场上，从上世纪90年代过去用于军事目的的GPS技术作为民用开始，就正式成为可能。早期的产品，作为拖拉机行车引导器的产品，根据LED灯光的左右亮起程度，告诉司机是否沿着给定的路线走对了，有效消除了肥料、农药喷洒作业时叠加喷洒的问题。之后，随着自动转向技术的发展，近年来不仅实现了直线行驶和自动选线的产品技术，还利用拖拉机前方安装的摄像头，检测作物热量，实时生成行车指导线，在作物周之间可以行驶，尽量减少作物损伤的自动驾驶农机也正在向市场推广。

此外，还开发了在农机间提供自动联动（Syncronization）功能的技术。例如，随着收割作物的联合收割机，拖车可以自动跟随，同时保持一定距离收集谷物。这些机械联锁技术可以预防碰撞，因为联合收割机和拖拉机的速度和位置将继续同步。

四、国内外自动农业机械研究趋势

国内的自动驾驶农机技术，正在积极进行利用拖拉机在稻田中自动进行耕耘和均匀作业的水力自动农机模块开发研究，作为完成汽车企业大东、队，LS等企业右转100～149马力的拖拉机上开发了装有GPS和制导控制模块的起动器，最近在市场上推出了原型产品。

在研究方面，在非正规包装中自动生成内部往返作业和旋转整理作业所需的路径，并将其开发了不需人干预的自动农耕拖拉机，验证了其性能，并进行了实证试验。

国内外自动驾驶农机的发展正朝着在没有人员操纵干预的情况下在农田进行作业指示的同时，实时识别周围环境并进行自动驾驶及精密作业的方向发展。

农机连续2022年和2023年在举办消费电子展（CES，Consumer Electronics Show)上，获得最高创新奖的约翰迪尔产品，通过识别装有拖拉机的摄像头，在无人乘坐的情况下行驶，同时进行农机作业，识别周围障碍物，通过向远端的农民通知操作人员来判断作业进展的技术。基于土壤水分状况和条件，精准调控种子深度，只耕耘播种区域，控制碳排放的智能化、环保的农机作业技术，自动驾驶机器人技术方向备受关注。最终，以1995年使用GPS技术为首，20世纪90年代后期推广行车指导套件，2000年自动驾驶套件的开发普及，2010年自动驾驶拖拉机，最近的周边识别无人拖拉机，由多机行驶的自动驾驶农机作业新技术等开发流程展开。

五、提高自动农业机械技术的实用性

在未来的农民中，这种自动驾驶农机的发展和与物联网传感器技术联动的远程信息通信连接农场技术将普遍化，其利用率将提高。利用传感器，在农作物和土壤中水资源等时间序列，收集空间数据，将收集的信息实时传输到云服务器并存储，分析生长和产量数据，在评价和修改模型的同时，反映新的一年农耕决策，自动驾驶农机技术将被利用为重要平台。

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