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　　先進(jìn)農(nóng)機(jī)技術(shù)開發(fā)與發(fā)展方向

前不久，韓國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)會(huì)長、農(nóng)業(yè)食品部李江鎮(zhèn)農(nóng)村振興廳農(nóng)業(yè)工程部長李江鎮(zhèn)，就農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)開發(fā)與發(fā)展在農(nóng)機(jī)媒體上談到：＂農(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)的發(fā)展方向是，農(nóng)業(yè)機(jī)器人、智能自動(dòng)化，這是時(shí)代要求”。

近些年美國、日本等先進(jìn)農(nóng)業(yè)國在全力推進(jìn)自動(dòng)或稱為自主農(nóng)業(yè)機(jī)械的開發(fā)，而韓國在這方面無論是基礎(chǔ)研究，還是技術(shù)系統(tǒng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，以及配套法律等方面都面臨著比較緊迫的形勢。

農(nóng)業(yè)條件與第四次工業(yè)革命技術(shù)

世界人口預(yù)計(jì)將從2022年的約80億增加到2050年的97億。因此，預(yù)計(jì)食品消費(fèi)量也將比現(xiàn)在增加20%以上。但是，在韓國，同中國、日本等國一樣，存在著共同的問下一一農(nóng)業(yè)人口的減少和老齡化，韓國政府正在努力解決這一問題。

第四次工業(yè)革命正在全球興起，農(nóng)業(yè)也不例外。未來，超越人類智力和判斷力的人工智能機(jī)器人將代替人類耕種。用無人駕駛飛機(jī)和無人駕駛汽車，運(yùn)輸農(nóng)作物的日子不會(huì)太遠(yuǎn)了。此外，連接到通信網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人，將能夠通過通信信息傳遞來完成從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)母鞣N任務(wù)。農(nóng)業(yè)的第四次工業(yè)革命技術(shù)不僅解決了農(nóng)業(yè)人口老齡化帶來的勞動(dòng)力和生產(chǎn)力下降問題，作為解決因人口增長而導(dǎo)致的全球糧食短缺的技術(shù)備受期待。

先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用技術(shù)

先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械與現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)械融合了智能化技術(shù)，為用戶提供農(nóng)業(yè)加工的便利性，使用戶能夠方便、安全地進(jìn)行農(nóng)業(yè)加工。作為應(yīng)用于尖端農(nóng)機(jī)的代表性技術(shù)，可以列舉自動(dòng)駕駛，以農(nóng)業(yè)機(jī)械中使用比重最高、高度化的拖拉機(jī)為中心，正在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。農(nóng)業(yè)中的自動(dòng)駕駛在安全事故方面比車輛具有有利的環(huán)境條件。特別是使用拖拉機(jī)的農(nóng)場，周圍的障礙很少。不同于各種車輛行駛和交叉的道路，事故風(fēng)險(xiǎn)小，工作速度在20km/h以內(nèi)或以外的低速點(diǎn)等技術(shù)方面具有容易進(jìn)入的優(yōu)點(diǎn)。

美國拖拉機(jī)專業(yè)公司John Deere已經(jīng)批量生產(chǎn)了半自動(dòng)拖拉機(jī)，銷售了20多萬臺(tái)。該半自動(dòng)拖拉機(jī)通過GPS（衛(wèi)星導(dǎo)航裝置）跟蹤模塊，利用基于位置的信息實(shí)現(xiàn)精密農(nóng)業(yè)和自主移動(dòng)。最近，開發(fā)了自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)和大數(shù)據(jù)分析模型，擴(kuò)大市場份額的趨勢，據(jù)報(bào)道，已經(jīng)完成了接近完全自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)的拖拉器和管理解決方案的開發(fā)。此外，瓊斯在2022年CES上展示了配備6對(duì)立體攝像頭的自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)，該拖拉機(jī)配備了360度全向檢測障礙物并計(jì)算距離的技術(shù)。這臺(tái)拖拉機(jī)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)。它可以在一秒鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)障礙物并做出決策。

日本代表性農(nóng)機(jī)專業(yè)企業(yè)Kubota也正在加速自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)的開發(fā)。久保田公司推出了可用于自動(dòng)駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械的KSAS（Kubota Smart Agricultural System）。KSAS可以遠(yuǎn)程查看和管理收成等各種作業(yè)信息，可以記錄工作記錄等各種數(shù)據(jù)。利用拖拉機(jī)進(jìn)行輕運(yùn)作業(yè)時(shí)，KSAS最多可同時(shí)控制5臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多種協(xié)作技術(shù)。

最近，韓國國內(nèi)也在積極開展將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)安裝在主要農(nóng)業(yè)機(jī)械上的技術(shù)開發(fā)。TYM是基于GPS的定位技術(shù)，工作路徑生成技術(shù)，開發(fā)了搭載了自動(dòng)變速和轉(zhuǎn)向控制技術(shù)等各種技術(shù)要素的自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)，利用這種方法，可以無人駕駛地進(jìn)行耕耘等農(nóng)業(yè)作業(yè)。LS MTRON與LGU PLUS合作，建立了基于5G的精密農(nóng)業(yè)服務(wù)，建立了拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)的基礎(chǔ)。韓國國內(nèi)首次開發(fā)了不僅直行行駛，而且適合韓國農(nóng)業(yè)也能旋轉(zhuǎn)（K-turn）的自主作業(yè)拖拉機(jī)“SmarTrek”產(chǎn)品，從去年年底開始銷售。大同公司推出了直進(jìn)時(shí)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)向的自主駕駛，位置控制誤差至少2.5厘米的精確，與現(xiàn)有手工操作駕駛作業(yè)相比，保持一定的間隔，同時(shí)提高了異步作業(yè)的效率。通常情況下，需要兩名操作員來補(bǔ)充駕駛員 ，但在自動(dòng)導(dǎo)航模式下插秧機(jī)，在直行時(shí)，駕駛員可以完成稻苗的工作，因此可以進(jìn)行一人的工作。

農(nóng)村振興廳也利用影像和人工智能技術(shù)，開發(fā)了能夠識(shí)別輕微的地方和邊界，進(jìn)行自主作業(yè)的拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)。它不僅可以通過視頻設(shè)備跟蹤路徑，由于能夠識(shí)別障礙物，因此能夠用一個(gè)單一的傳感器來執(zhí)行復(fù)雜的業(yè)務(wù)，因此具有降低生產(chǎn)單價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)無人化的農(nóng)業(yè)機(jī)器人

從農(nóng)作物的播種到種植、收獲、加工、儲(chǔ)存、流通的整個(gè)過程的無人技術(shù)正在開發(fā)中。精密農(nóng)業(yè)機(jī)械，無牽引車，無人機(jī)等智能型農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)業(yè)用智能機(jī)器人出現(xiàn)，隨著集群控制等相關(guān)研究的迅速推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的實(shí)際商業(yè)化正在逼近。

農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化·機(jī)器人化通過提高工作速度和提高效率來縮短工作時(shí)間，這將是解決老齡化導(dǎo)致的勞動(dòng)力不足問題的一大核心技術(shù)。同時(shí)，農(nóng)作物的生長狀況和農(nóng)耕作業(yè)和農(nóng)機(jī)的現(xiàn)狀，通過實(shí)時(shí)獲取農(nóng)田和溫室的工作環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)加工的精確自動(dòng)化，將使作物的質(zhì)量和產(chǎn)量最大化。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人必須在作物和牲畜等生物共存的環(huán)境中安全，即使在田野或果園等不規(guī)則的道路也應(yīng)該使用。另外，還應(yīng)考慮溫室或畜牧設(shè)施內(nèi)的高溫濕潤環(huán)境因素。以每年的運(yùn)行時(shí)間來看，農(nóng)業(yè)機(jī)器人是播種，史提夫，草，由于僅限于收割等相關(guān)農(nóng)業(yè)工作，因此與一般工業(yè)用機(jī)器人相比，運(yùn)行時(shí)間要短得多。對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)器人來說，對(duì)環(huán)境變化的耐用性非常重要，不僅需要考慮擴(kuò)展和連接到其他任務(wù)，而且機(jī)器人對(duì)農(nóng)民來說，它既便宜又易于操作。像這樣的問題，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度比普通工業(yè)的難度高。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的實(shí)用化也并非易事。

目前，以農(nóng)村振興廳為中心，正在進(jìn)行能夠進(jìn)行多種農(nóng)業(yè)工作的機(jī)器人平臺(tái)的開發(fā)。國家農(nóng)業(yè)學(xué)院在果園里的果蔬，防護(hù)，開發(fā)了用于收割等各種無人作業(yè)的平臺(tái)和自主航行技術(shù)。利用激光傳感器不僅可以識(shí)別和跟蹤果熱，還可以識(shí)別障礙物。目前，為了提高性能，正在進(jìn)行商業(yè)化水平的升級(jí)，并且正在進(jìn)行各種現(xiàn)場測試。除此之外，對(duì)于適合未來型果園的無人耕作的除草機(jī)器人和收獲機(jī)器人的研究也在進(jìn)行中。

農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展方向的探索

隨著農(nóng)業(yè)人口的減少和老齡化，利用先進(jìn)技術(shù)替代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力自動(dòng)化是不可避免的。為了擺脫體驗(yàn)式農(nóng)業(yè)，我們需要建立數(shù)字化創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)備和用戶界面（UI）等系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范。同時(shí)，為了適應(yīng)新制度的引入，還必須同時(shí)進(jìn)行制度和法律的整頓。

在這方面，從2020年開始，由鄉(xiāng)村振興廳和農(nóng)機(jī)企業(yè)、韓國農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)林畜牧食品部、農(nóng)協(xié)、韓國農(nóng)業(yè)技術(shù)振興院、大學(xué)等參與的尖端農(nóng)機(jī)研究協(xié)議的活動(dòng)非常重要。此外，為了克服農(nóng)業(yè)所處的環(huán)境和韓國農(nóng)業(yè)的限制，我們必須在分享全球潮流的同時(shí)尋求新的發(fā)展方向。這也是 韓國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)選擇“全球農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢及前景”、“智能農(nóng)機(jī)現(xiàn)狀及政策方向”作為國際學(xué)術(shù)研討會(huì)的主題的原因 ，共同討論農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的新方向，包括機(jī)器人在內(nèi)的尖端農(nóng)機(jī)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)場推廣及擴(kuò)散的政策，為營造良性循環(huán)的發(fā)展生態(tài)。