來源：慧聰網(wǎng)機(jī)床行業(yè)頻道  

    進(jìn)入21世紀(jì)，我們將迎來一個以信息、生物等高科技為支柱的知識經(jīng)濟(jì)時代。到21世紀(jì)中葉，我們將基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，達(dá)到世界中等發(fā)達(dá)國家的水平。面對新形勢和國家目標(biāo)，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)科積極為發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化服務(wù)，加強(qiáng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生物、信息等科學(xué)技術(shù)的交叉融合，得到了很大發(fā)展。

    1.傳統(tǒng)田間作業(yè)機(jī)械研究向?qū)嵤┈F(xiàn)代集約持續(xù)農(nóng)業(yè)和全過程機(jī)械化方向發(fā)

    目前傳統(tǒng)田間作業(yè)機(jī)械的技術(shù)水平和品種還不能適應(yīng)實(shí)施現(xiàn)代集約持續(xù)農(nóng)業(yè)和全過程機(jī)械化的要求，創(chuàng)造和開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等所需要的農(nóng)機(jī)系統(tǒng)和配套技術(shù)，仍是農(nóng)機(jī)學(xué)科發(fā)展的一個重要方面。

    為發(fā)展保護(hù)性耕作，試驗研究了玉米秸桿切斷速度和功耗，提出了新的單軸壓切原理和非等長刀切碎模型，并進(jìn)行了關(guān)健參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。應(yīng)用遺傳算法，并引入混合選擇機(jī)制和小生境技術(shù)，進(jìn)行潛土逆轉(zhuǎn)旋耕刀參數(shù)優(yōu)化。開展了深松、新型耕整和整播聯(lián)合作業(yè)、垂直插入式小麥覆膜穴播等機(jī)械的研究。在精播、栽植、深施肥方面，重點(diǎn)開展新型精密排種器和智能識別、檢測技術(shù)的研究。如試驗分析了新型組合內(nèi)窩孔精密排種器工作過程，探明了種子運(yùn)動規(guī)律、機(jī)理及其影響因素。應(yīng)用形狀特征抽出法和BT神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)了能判斷秧苗品質(zhì)方向的瓜果秧苗嫁接機(jī)器人視覺系統(tǒng)。研制了滑道分缽輪式栽植器、組合振動式導(dǎo)苗機(jī)構(gòu)、新型鏟式播種打孔器等關(guān)健工作部件和氣壓式硬茬精播施肥、通用精播、玉米棉花營養(yǎng)缽等機(jī)具。植保方向主要研究高效、精噴、低污染的機(jī)械和基礎(chǔ)工作部件。

    在排灌機(jī)械方面，著重開展以節(jié)水為中心的滴灌、微灌、噴灌技術(shù)和提高泵裝置效率、可靠性的研究。如應(yīng)用液固兩相流技術(shù)，基于特征化三維CAD技術(shù)，光固化快速成型技術(shù)，輔以流量試驗，快速開發(fā)可直接用于灌溉的微滴頭。進(jìn)行基于ARX技術(shù)的圖元驅(qū)動交互式參數(shù)化流道設(shè)計、用小波包變換分析水泵軸承振動信號等研究。

    收獲機(jī)械的研究重點(diǎn)是創(chuàng)造和開發(fā)新型谷物和經(jīng)濟(jì)作物聯(lián)合收獲機(jī)及關(guān)健工作部件。如為解決新型聯(lián)合收割機(jī)前脫粒裝置物料積存問題，設(shè)計了氣流吸運(yùn)振動輸送輔助裝置，并進(jìn)行了計算機(jī)模擬。應(yīng)用新藥新穎的擠壓力喂入量測試原理，研制了聯(lián)合收割機(jī)喂入量傳感器。在番茄收獲中，運(yùn)用計算機(jī)雙目視覺技術(shù)對紅色番茄定位，由兩幅二維圖象恢復(fù)出紅色番茄的三維空間坐標(biāo)。開發(fā)出林木球果采集機(jī)器等。

    溫室設(shè)施和環(huán)境控制的研究側(cè)重于提高裝備和自動化水平。如考慮溫室內(nèi)溫度、濕度變化與時間關(guān)系，建立了濕度、溫度、光照等智能化控制數(shù)學(xué)模型和多變模糊控制系統(tǒng)，進(jìn)行組培室不同補(bǔ)光光源的光譜能量分布、有效生理輻射效能等適應(yīng)性分析和優(yōu)選，提出了光源設(shè)計準(zhǔn)則。

    2.農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)和設(shè)備研究以提高產(chǎn)品品質(zhì)和附加值為中心向深加工方向延伸

    隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和農(nóng)機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，加強(qiáng)研究開發(fā)以提高產(chǎn)品品質(zhì)和附加值為中心的農(nóng)產(chǎn)品儲存、加工，特別是深加工的技術(shù)和設(shè)備，成為農(nóng)機(jī)學(xué)科擴(kuò)展的一個重要領(lǐng)域。

    研究重點(diǎn)是農(nóng)產(chǎn)品物理、化學(xué)、特征生物技術(shù)轉(zhuǎn)化新工藝，高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保的機(jī)電一體化設(shè)備及產(chǎn)品品質(zhì)快速、準(zhǔn)確檢測技術(shù)。

    如開發(fā)采用新型傳感器和單總線結(jié)構(gòu)的大型儲糧倉群全數(shù)字測溫系統(tǒng)和糧食干燥模糊控制專家系統(tǒng)及輻照土豆片熱風(fēng)干燥新工藝。結(jié)合物料的生物、生理特性，對蔬菜種子的非穩(wěn)態(tài)干燥動力學(xué)特性與變溫干燥機(jī)理進(jìn)行試驗和分析。應(yīng)用激光在線測量技術(shù)，研究高溫、高頻振蕩氣流下噴霧干燥新技術(shù)。開展馬鈴薯淀粉全旋流分離用旋流管特性、系統(tǒng)模擬計算和蔬菜雙錐盤連續(xù)擠壓脫水機(jī)的研究。用新型雙螺桿食品擠壓機(jī)試驗研究擠壓加工復(fù)合組織蛋白的動態(tài)流變性能，建立工藝參數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)間關(guān)系的回歸方程。利用Markov隨機(jī)場、Gibbs分布理理論和顯微圖像處理技術(shù)，進(jìn)行豬肉糜結(jié)構(gòu)圖像隨機(jī)模擬。通過分析酶促凝乳硬度變化和超聲波在凝乳中衰減特性，提出了優(yōu)于原多項式模型的指數(shù)模型。應(yīng)用小波變換原理和多元回歸分析處理、提取方便面含油率近紅外光譜信息特征，提高原光譜定量分析精度。按形狀、顏色、紋理特征分級聚類方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)煙葉數(shù)據(jù)庫的圖像檢索。重視秸桿利用和加工廢棄物能源化、無害化處理和綜合利用的研究。如開發(fā)了保持草液比不變的青貯添加劑噴灑裝置自動控制儀和氨化秸桿處理機(jī)，以及超/近臨界介質(zhì)分解生物資源的高壓連續(xù)輸送技術(shù)和裝置。

    3.農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生技術(shù)和精確農(nóng)業(yè)技術(shù)成為學(xué)科研究的重要方向

    在加速發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的進(jìn)程中，由生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)滲透交融形成的農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生技術(shù)和基于信息技術(shù)的精確農(nóng)業(yè)技術(shù)將發(fā)揮日益重要的作用，而成為學(xué)科研究的一個重要方向。

    在農(nóng)業(yè)機(jī)械仿生技術(shù)方面，重點(diǎn)是在認(rèn)識生物結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)上，研究特殊狀態(tài)的松軟地面車輛、仿生行走機(jī)構(gòu)的土壤工作部件仿生脫附減阻等技術(shù)。如應(yīng)用蠕動式仿生步行機(jī)構(gòu)設(shè)計推拉式氣墊運(yùn)載平臺，針對其非連續(xù)運(yùn)動的特點(diǎn)，分析在軟、硬地面上的轉(zhuǎn)向規(guī)律，采用全液壓驅(qū)動方案實(shí)現(xiàn)錨定趾入土深度、離地間隙、轉(zhuǎn)彎半徑的無級調(diào)節(jié)和行駛無級變速。進(jìn)行推土鏟、犁體曲面等曲面參數(shù)仿生分析，實(shí)現(xiàn)曲面形狀計算機(jī)可視化設(shè)計。應(yīng)用柔性仿生法，研究運(yùn)輸車廂減粘脫附問題。

    精確農(nóng)業(yè)技術(shù)研究側(cè)重于應(yīng)用3S技術(shù)、田間信息實(shí)時采集處理技術(shù)和決策支持系統(tǒng)，獲取田間土壤、雜草、病蟲害、作物等時空分布信息，生成作物管理處方圖，開發(fā)智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械和傳感器等。如利用帶DGPS拖拉機(jī)和微機(jī)控制的測量儀獲取反映農(nóng)田土壤耕作阻力的空間分布信息。研制了基于沖量原理的電壓式谷物流量在線測量裝置和產(chǎn)量實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。進(jìn)行基于DGPS葡萄樹定位和葉面圖像處理技術(shù)的精確噴藥空間分布質(zhì)量的研究。開展用零點(diǎn)反對稱緊支撐二進(jìn)小波檢測農(nóng)田景物圖像邊緣和基于農(nóng)田景物邊緣的自主行走機(jī)器人自定位方法，以及用多傳感器融合技術(shù)、模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方法探測目標(biāo)、確定路徑研究。