原创《日本自动插秧机给我们》
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日本对于自动插秧机的界定为 “可以一个人驾驶, 即使一般熟练人员也可以高效操作, 可以实现行距误差在 2cm 以内的高精度插秧机” .自动插秧机田间作业当然可以实现无人操作, 但是一般都配置了紧急停止遥控装置, 防止意外的发生.对于农业机械, 无论欧美还是日韩都非常强调安全.
以往的插秧机一般是至少两人操作,其中一人负责补充秧苗,在中国东北地区甚至三个人操作,可见插秧机实现单人操作是一个很大的进步.由于应用了 GPS系统自动规划路径,即使非方形地块, 对于一般熟练的人员也可以实现 8秒转弯调头, 行距误差在 2cm范围内.
日本农业与中国一样也遇到青壮年劳动力不足的难题, 日本几年前就提出了“少人化” “轻劳化”的高速插秧机开发思路.
回望国内, 目前至少有华南农业大学、 江苏大学、 富来威公司等多家单位在开展智能无人插秧机的研究, 但是, 离商业化还有很长的距离. 日本自动化高速插秧机的商业化给了我们一些启发：
首先是日本政府重视基于现代信息技术的农机产品的开发.1993年开始每 5年为一个周期, 开发急需的农机新产品； 通过采用高新技术完善农机技术体系.日本的农业已经基本实现全
面机械化,为下一步的智能化、 自动化奠定了非常好的基础. 日本在1980年代已经基本普及水稻插秧机, 为其自动插秧机的研发、 使用、推广提供了保障.
农机系统是大农业系统的一个重要组成部分, 农机与农艺的融合是农机创新的重要前提, 自动化高速插秧机在中国有不同的翻译,“无人高速插秧机” 、 “智能化高速插秧机” ,但是不能理解为原来的插秧机增加智能装置. 而是采用了新的育苗系统的“全新高效插秧机” .日本的实践是成功采用长毡式水培苗, 每卷可以达 6米, 卷起来装在插秧机上, 实现插秧 4-5亩不需要补充秧苗.
日本自动化高速插秧机的研制是一个循序渐进的过程, 首先是创新栽插机构,研发能栽插小苗（乳苗） 的机械式插秧机, 同时在同步施肥、 撒药、 耙地等方面取得突破, 实现了高效插秧.然后以井关为代表的企业把实时检测土壤肥力、变量施肥技术应用到插秧机上. 农业研究中心、 三重大学、鸟取大学等科研机构采用车辆自动化技术研制插秧机自动驾驶技术, 主要包括了用于感知插秧机位置、 姿态、 障碍物、 周围环境的传感系统, 以及用于行走控制、 作业控制、 路径规划、 作业规划的信息处理识别与决策系统.可以说, 多学科专业技术的突破才有商品化自动化插秧机的面世.
在商业化过程中, 广泛采用互联网时代的 “迭代思维” , 初代产品抢占先机, 在定位精度等性能方面并不理想, 而且仅提供自动直线行走功能； 第二代产品的行距精度已经超过普通机电产品的定位精度；更后续的产品在智能插秧、 变量施肥等功能满足的同时, 又与农艺协同创新, 推出 “密播稀植” 的新功能, 进一步提高效率.
“无人农业机械系统” 是 “农业作业场系统” 的一部分, 农业作业系统中效率最低的是各个专业作业系统的连接部分； 例如, 育苗与插秧过程的连接, 苗的装运到装机过程. 在推行农机智能化的过程中同时关注辅助作业环节的机械化、高效化与智能化.
智能农机对于作业环境系统要求较高, 田块的 “宜机化改造” 是其推进智能农机的前提.
以上就是日本自动插秧机带给我们的启示, 希望对行业有所裨益.
日本论文参考资料：
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