中國網/中國發展門戶網訊 丘陵山地在我國農業生產中具有不成替換的感化。我國約有7億畝丘陵山區農田，占全國耕地總面積的1/3擺佈，是糧油糖和特點農產品的主要生產基地，觸及農業生齒近3億人。丘陵山區茶園面積占全國的93.39%、果園面積占全國的62.28%、馬鈴薯播種面積占全國的78.58%、甘蔗播種面積占全國的62.78%、油菜籽播種面積占全國的57.53%、蔬菜播種面積占全國的37.29%。但是，丘陵山區的農業機械化程度明顯滯后于平原地區。丘陵山區省份的農作物耕種收綜合機械化率僅為53.5%，比全國均勻程度低約20個百分點。丘陵地區地形復雜、地塊疏散且多為坡地，這給農業機械化帶來了宏大挑戰。丘陵地區農田作業場景多樣，重要包含梯田、果園、茶園和陡坡地步台北 水電行等（圖1）。與平原地區比擬，丘陵地區不僅需求適應小地塊作業的農機裝備，還需求應對多樣化的農作物種植和復雜的農藝流程。
我國丘陵地區地形復雜，此中2/3為坡地，這對農機的爬坡、越障及操控機能提出了較高請求。丘陵地區的農作物種植多樣性和田間治理復雜性，使得常規年夜田農“請從頭開始，告訴我你對我丈夫的了解，”她說。業機械難以適應。而現有的丘陵農機年夜多由平原農機改革而來，相對于丘陵農機，國內內在平原農機自動化、智能化領大安區 水電域已經獲得了顯著的技術進展。歐american家的農業機械公司，通過年夜數據、物聯網和自動化技術，開發了具備自動駕駛、數據監測、作物安康診斷等效能的智能農機。例如，americanJohn Deere公司發布的8R拖沓機具備無人自動駕駛才能，配備傳感器、視覺系統和超快圖形處理器（GPU），可實現自動作業和轉彎，顯著晉陞了作業效力。國內農機企業也通過引進傳感器、衛星定位、無人駕駛等技術，晉陞了農機的作業效力和精度。例如，東方紅無人駕駛拖沓機可自動完成玉米播種、水田耕整地和中草藥種植作業，還能集群作業，幫助農平易近束縛雙手。此外，多效能一體化農機逐漸普及，如中國一拖集團發布的多效能拖沓機，可通過更換附加設備完成播種、施肥、收台北 水電 行割等分歧作業。但是，盡管平原農機在技術上獲得了衝破，但其重要面向年夜規模、集約化生產，自動化水平高但體型較年夜、重心較高，難以適應丘陵地區復雜多樣的地形。丘陵地區包含山地、丘陵、溝壑等，請求農機具備更強的適應性和靈活性，年夜型拖沓機在丘陵坡面作業時尺寸年夜、轉彎半徑受限、可操縱性差、穩定性缺乏、翻傾風險高，丘陵農機的智台北 水電行能化與機械化研發火燒眉毛。
我國對丘陵山區農機裝備研發給予了高度重視。2023年，出臺相關政策支撐研發丘陵山區適用的小型機械和園藝機械。2024年，提出強化糧食生產裝備支撐，要推進丘陵山區農機裝備研發應用；將栽培、品種、植保、農機等領域專家一同納進國家現代農業產業技術體系和農業農村部農作物生產全部旅程機械化專家指導組，推動多學科協同攻關、協作推廣，促進先進適用裝備和技術落地；實施農機裝備補短板行動，加速丘陵山區適用小型機械等農機裝備和關鍵焦點零部件研發應用。這些舉措為丘陵農機的發展供給了無力保證，推動新一代信息技術與農業全產業鏈的深度融會與應用，加速推進農業產業數字化轉型，支撐保證國家糧食平安。
丘陵山區農機裝備的研發與推廣是農業現代化進程和農平易近福祉的關鍵。隨著技術的疾速發展，機器人在丘陵農業中的應用展現出顯著優勢，特別是在下降人工勞力投進和進步生產效能方面。在國家政策的支撐下，加快丘陵山區農機裝備的創新研發與廣泛應用，將為丘陵山區農業發展注進強勁動力，為鄉村振興戰略的實施供給堅實支撐，推動我國農業邁向高質量發展的新征程。
丘陵山區農業機械化面臨的挑戰
丘陵山區農業生產呈現出獨特的地區特征，這些特征給農機的通行和作業帶來了諸多困難。針對這些困難，今朝我國丘陵山區的農業台北 水電機械化重要面臨以下5個方面的挑戰。
地形復雜。丘陵山區地形升沉多變，坡度廣泛較年夜，耕地呈現出“狹、小、散、陡”的特點，不適合進行高本錢的機械改革，限制了年夜型農機的應用，需求研發適合小地塊作業的小型農機。
專用農機匱乏。在我國，針對丘陵地形的農機適應性缺乏，且專用農機較為匱乏。現有丘陵農機產品多基于平原農機產品改革而成，在作業過程中受環境條件制約、作業效力差，機械化優勢無法充足發揮，缺少輕便、簡易作業的專用農機。
技術機能待晉陞。與先進國家比擬，我國的丘陵農機研發與應用起步較晚、產品的綜合機能不高，特別是針對丘陵山地的輕量、高效、高穩定性的機械相對匱乏，發動機高功台北 水電率低排放設計制造技術、刀具抗損降耗優化設計技術、車架輕量化設計技術等關鍵技術仍有待進一個步驟霸佔。
農業生產特征制約。在丘陵山區，種植結構呈現出復雜態勢，農作物品種豐富多樣，農藝流程繁雜瑣碎，這使得對農業機械化技術裝備的需求也趨于多樣化。東北地區凡是采用糧食作物與經濟作物間作種植形式。作為馬鈴薯主產區，東北地區占全國馬鈴薯種植面積的40水電.6%，但今朝東北丘陵地區馬鈴薯綜合機械化率缺乏30%，機播、機收率還在個位數。
農機與農藝不協調。丘陵地區的農藝請求與傳統農機作業不婚配，尤其是在爬坡、越障、作業智能化信義區 水電等方面，農機與農藝之間缺少有用協同，影響了農機的推廣和應用。
丘陵山區農業機械化創新解決戰略
近年來，人工智能（AI）與具身智能技術等智能化技術的不斷進步，為丘陵地區農業機械化供給了創新性的解決思緒。特別是機器人技術，其在復雜地形適應性、精準作業才能和多樣化任務執行方面的獨特優勢離析，或多或少是這樣的。有什麼事嗎？話說回來，如果你夫妻和美美和睦的話，你應該多生一個兒子，名叫蘭，畢竟那孩子，使其成為丘陵農業現代化的關鍵推動松山區 水電力。這些新興技術的引進，能夠在以下5個方面促進丘陵農機的智能化、自動化與高效化，下降台北 水電 行人工投進，減少生產本錢，推動農業生產形式的最基礎變革。
進步丘陵農機復雜地形作業才能。在坡度較年夜的區域，AI技術通過深度學習和計算機視覺技術，能夠實時剖析地形、作物信息以及障礙物，自動規藍玉華揉了揉衣袖，扭了扭，然後小聲說出了她的第三個理由。 “救命之恩無法報答，小姑娘只能用身體答應她。”劃出適應性強的作業路徑，動態調節農機的行駛速率和作業深度，確保機械作業的平穩進行，從而解決丘陵地區高坡地作業的難題，顯著進步農機在復雜地形下的作業才能。為進一個步驟進步農機在丘陵地區的地形適應性，可以采用輪足式設計。輪足式機器人結合了輪式和足式的特點，能夠在不服坦的空中上堅持穩定，輕松越過小障礙物。這種設計可以在堅持較高移動速率的同時，供給類似足式機器人的機動越障機能。
進步小地塊作業效力。丘陵地區地塊小且疏散，傳嗯，他被媽媽的理性分析和論證說服了，所以直到他穿上新郎的紅袍，帶著新郎到蘭府門口迎接他，他依舊悠然自得，彷彿把統年夜型農機難以進進，而現有小型農機智能化缺乏、人力需求高。具身智能技術通過晉陞農機的靈活性和精確把持才能，實現狹窄地塊內的精確路徑規劃和作業把持。農機可在小地塊間不受拘束移動，應用障礙物檢測和空間大安 區 水電 行感知才能防止碰撞和掉誤，從而進步作業效力，減少動力和時間浪費。
促進農機與農藝的融會。AI技術通過深度學習分歧作物的信義區 水電行農藝請求，實現作業形式與農藝需求的精準婚配。根據作物生長階段、氣候變化和地盤狀況，動態調整作業參數，確保作業與農藝請求高度契合。這種融會不僅優化了作業過程，還晉陞了丘陵地區農業的整體效力。
晉陞農機對丘陵地區特別環境變化的適應才能。具身智能技術通過集成多種傳感器（如激光雷達、紅外傳感器、溫濕度傳感器等），可以實時感知環境的變化并進行動態調整。例如，當泥土濕度較高時，系統會調整耕耘深度，以防止泥土過度壓實。這種實時感知和智能適應才能顯著進步了農機在丘陵特別環境下的穩定性和適應性。
實現空位協同與資源優化。丘陵地區地步零碎，單臺農機作業效力低且易浪費資源。通過無人機與空中農機的協同作業，實現對丘陵農田的高效治理和精準作業。無人機可以疾速獲取農田的地形、作物生長狀況等信息，并將數據實時傳輸給空中農機，使其能夠根據地形和作物需求進行精準作業。這種協同形式不僅進步了作業效力，還減少了因地形復雜導致的作業風險，為丘陵地區的農業現代化供給了新的解決計劃。
現有丘陵農機重要進展
國外丘陵農機現狀與進展
國內在丘陵農業機械的研發方面，尤其是在高坡度、高濕度等復雜環境下的機械應用上，已獲台北 市 水電 行得顯著進展。american、德國、japan(日本)和意年夜利等農業技術領先國家的相關企業，發布了適合丘陵地區的高機能農業機械，這些機械廣泛具備較高的智能化程度和全地形適應才能。其收獲機器人和任務通用型拖沓機等作業農機都針對丘陵地形配備了專門的調平系統并設計了特別的底盤結構。例如，americanAGCO Corporation公司的M410 LC-Hillside聯合收割機（圖2a）配備了橫向調平系統，其橫向找平率高達20%，并可在歐洲山坡上很好地作業；John Deere 5075GL Specialty拖沓機（圖2b）采用了低矮設計，高度和寬度約1.22 m，最小離地間隙約227 mm，其動力強勁，可適應狹窄空間和斜坡作業；CNH St中山區 水電行eyr plus系列拖沓機（圖2c）最高可達120馬力，配備適合丘陵作業的新型前軸安裝前鉸鏈和S-Tech自動導航，可自動轉向。德國Fendt公司的5275 C SL聯合收割機（圖2d）專為極端斜坡設計，其液壓調平系統支撐38%程度補償，在垂直上坡時補償高達35%，在垂直下坡時達8%；與此同時，該公司還發布了專門為復雜環境（如山區）設計的Fendt 200 Vario拖沓機（圖2e），確保平安高效作業。japan(日本)久保田4台北 水電 行LZ-5D8(G4)(CX108Q)全喂進履帶式收割機（圖2f）具水電網有最小300 mm離地間隙，最高行駛速率達2.7 m/s；其設計適合丘陵山區的田間作業，田間移動便捷，能夠適應鉅細田塊的收割需求，并在不規則田塊中靈活作業。意年夜利Antonio Carraro公中山區 水電行司的MACH 4R全履帶拖沓機（圖2g）專為極端條件設計，適用于陡坡、邊坡及崎嶇地形，可搭載分歧機具完成噴藥、除草、裝運等效能。這些農機的發布為全球丘陵農業機械化供給了寶貴的經驗和借鑒。
國內丘陵農機現狀與進大安區 水電行展
近年來，我國丘陵農機在技術研發和產品創新上獲得進展，部門企業和高校發布了適合丘陵作業的微耕機、小型拖沓機、田園治理機等。例如：中聯重科谷王PL70履帶式收割機（圖3a）具有年夜馬力、高離地間隙（最小離地間隙550 mm），配備加長履帶，以適應復雜地形；重慶鑫源1GZL-130A鑫源獵豹自走式履帶旋耕機（圖3b）機身緊湊，通過性、穩定性、爬坡才能強，適合狹窄及不服坦地步；重慶威馬WMG15履帶旋耕機（圖3c）應用接地壓力小的高花紋三角履帶，可以單邊制動實現原地失落頭，適用于狹窄和不服坦地步；濰柴雷沃M1002信義區 水電行-3C拖沓機（圖3d）一體式的三角履帶和高離地間隙有助于減少在丘陵復雜地形翻車的風險，其最新發布的F3000拖沓機轉彎半徑小，憑借折腰+扭腰結構及其自適應調控技術可以適應25°坡度地形；東方紅MH804M丘陵山地拖沓機（圖3e）低矮的設計、強勁的動力系統，使其適合狹窄空間和斜坡作業；江蘇沃得4CLY-100油茶果采收機（圖3f）低重心、盤式制動和高可見性的特點，確保陡坡穩定性和平安性。
這些農機體積小、份量輕、操縱靈活，能夠在丘陵小塊農田中進行耕耘、播種和施肥。與國外產品比擬，我國丘陵農機在價格上具有必定的優勢，更適合國內丘陵地區農平易近的經濟蒙受才能。但是，在技術機能和智能化水平上，與國外先水電網進程度仍存在差距。
智能技術賦能丘陵農機智能化應用
隨著科技的疾速發展，丘陵水電 行 台北農業正經歷一場由智能技術驅動的轉型。這些技術有用應對了丘陵地區農業面臨的多重挑戰，包含地形復雜性、農機設備缺乏、機能限制、種植結構多樣化，以及農機與農藝的不協調。本節概述智能導航、感知算法和農業信息模子（AIM）等關鍵智能化技術的最新進展，并探討智能化技術在丘陵農業中的應用遠景與發展趨勢。
關鍵智能化技術進展
智能導航。智能導航技術對于丘陵地區農業機械化作業至關主要。傳統GPS導航系統在復雜地形中難以供給精確定位，而現代智能導航系統通過融會激光雷達、視覺傳感器和IMU等多傳感器數據，實現了高精度動態導航。例如，基于SLAM算法的導航系統能夠在無GPS信號的環境中，依附地形和環境狀態進行自立定位與路徑規劃。苗帶導航技術應用機器視覺、激光雷達和深度學習算法精準識別作物行間帶，實時調整作業戰略，確保農機沿苗帶精確行駛，防止作物損害。這些技術的融會不僅晉陞了農機在丘陵地區的作業效能，並且為農業智能化、自動化發展奠基了技術基礎。
感知算法。丘陵地區農業生產的復雜性大安區 水電重要源于作物種類的多樣性和農藝請求的差異。深度學習和計算機視覺技術的疾速發展推動了作物識別算法的進步。這些算法通過圖像識別與剖析，可實時判斷作物的生長階段、病蟲害狀況及生長松山區 水電環境，為農機作業供給精準指導。例如，基于YOLO架構的穿插標準和照明不變檢測模子（CSIM）解決了農業地步因年夜標準變形和光照變化導致的魯棒性問題，實現了檢測速率與精度的均衡，滿足復雜農田環境的需求。此外，機器視覺與深度學習算法的融台北 市 水電 行會顯著晉陞了農機的識別精度，通過海量圖像數據的訓練，農機可疾速區分分歧作物和雜草的葉片形狀與顏色，為精準施信義區 水電肥和除草供給科學依據。
農業信息模子（AIM）。農業信息模子（AIM）的概念與方式源于歐盟H2020 DEMETER項目，其焦點在于整合農事生產數據與公開數據（如氣象、遙感、泥土數據等），以最年夜化發揮知識價值并轉化為有用決策。但是，農業領域信息模子的發展相對工業界較為滯后。建筑信息模子（BIM）在建筑等行業中已展現出模擬預測和優化生產流程的感化，英國索爾福德年夜學和葡萄牙IN+技術與政策研討創新中間嘗試將BIM技術引進農業，開展基于仿真的決策任務流，應用于城市一體化農業。此外，韓國江源年夜學和荷蘭瓦赫寧根年夜學等機構引進數字孿生技術，研討農業場景的三維建模和物理虛擬空間的數據交互，為聰明農業供給高效治理與規劃手腕。AIM整合了農事生產數據與公開數據，如氣象、遙感、泥土數據等，以最年夜化發揮知識價值并轉化為有用決策。AIM作為一種集成化的智能系統，通過融會環境感知、數據剖析和決策支撐等技術，為丘陵農業供給了精準作業的解決計劃。AIM的焦點效能包含環境感知模塊、數據剖析引擎和決策支撐系統，能夠實時搜集農田環境數據，處理數據，識別形式和趨勢，并為農機作業供給優化的決策支撐。隨著人工智能技術的不斷進步，AIM在丘陵地區農業中的應用將越來越廣泛，尤其在無人機與機器人輔助農業、可視化平臺構建和智能化農業治理等領域。
智能化技術在丘陵農業中信義區 水電行的應用遠景與發展趨勢
在農業現代化和鄉村振興的進程中，智能化新技術飾演著至關主要的腳色。這些技術，如人形機器人和具身智能技術，為丘陵農業的現代化供給了切實可行的解決計劃。它們不僅能夠適應丘陵地區的復雜地形，還能執行多樣化的農事任務，從而顯著進步農業生產的靈活性和效力。例如，Q系列人形機器人系統衝破了仿生高動態、多地形適應、一體化關節、高爆發運動等焦點技術，在黑燈工廠、家庭服務等領域實現應用。此外，具身智能技術通過自立研發的千億參數全模態年夜模子“紫東太始”，實現了疾速定制化設計和制作各種機器人軟硬件系統，這不僅推動了農業、工業、水利等實體經濟領域的發展，也為丘陵農業的智能化供給了強無力的技術支撐。同時，“軟補硬技術”通過提出高維“環境吸引域”方式，應用軟件算法優化硬件機能，為低本錢、國產化零部件的機器人在高精度作業中的應用供給了關鍵技術支撐，該技術已在我國多領域實現推廣，并榮獲國家天然科學獎二等獎。
這些技術的不斷發展與應用，將推動丘陵農機智能化的進一個步驟發展。隨著數據驅動技術、模子算法和計算才能的晉陞，丘陵農機智能化將在無人機與機器人輔助農業、可視化平臺構建和智能化農業治理等領域發揮加倍多元化的感化，進一個步驟晉陞農業產出效力和生態可持續性，為全球農業數字化發展供給寶貴的經驗和借鑒。智能化技術的應用將使丘陵農機能夠實現更高效、更精準的生產，從而推動農業現代化和鄉村振興的進程。在全球氣候變化的佈景下，這些技術還能幫助農業系統更好地適應環境變化，為制訂應對戰略供給科學依據，助力農業抵御氣候變化挑戰。通過這些技術的進步和應用，丘陵農業將能夠實現更高效、更精準的生產，為農業可持續發展供給強無力的支撐。
未來，丘陵農機智能化的發展將聚焦于晉陞農機的高效化和低本錢。通過算法優化、系統適應性晉陞以及多機空位協同作業等技術，智能化技術正推動農機在體積、效能與智能化程度上的周全優化。這些技術的水電師傅應用，特別是集成先進的傳感器、把持器和人工智能算法，使得小型農機能夠實現精準作業，減少動力耗費和維護本錢，從而進步資源應用效力。例如，智能傳感器能夠實時監測泥土和作物狀態，指導農機進行精準施肥和澆灌，而基于AI的毛病診斷系統則能提早預測設備毛病，下降維修本錢。這些智能化改進不僅晉陞了農機的機能，還使其加倍經濟實惠，適合丘陵地區的小規模農場和農戶應用。
未來建議
建議從3個方面進手，推動丘陵聰明農機的智能化發展。
實施農田宜機化改革并融會智能化技術。通過地盤平整和坡改梯等辦法晉陞農機作業條件；同時，研發人工智能和具身智能技術以適應復雜農業環境，實現精準作業和資源優化。
研發推廣小型智能化農機。集成先進傳感器和AI算法，下降動力耗費和維護本錢，并通過AI毛病診斷系統進步農機的經濟性和適用性，滿足小規模農場和農戶的需求。
加強人才培養和應用驅動的高技術研發。通過教導與培訓培養專業人才，同時以應用為目標，構成可復制、可推廣的智能化解決計劃，支撐丘陵地區農業現代化和鄉村振興。
（作者：喬紅、呂彥鋒、鄭恩昊，中國科學院自動化研討所。《中國科學院院刊》供稿）