機電一體化技術的發(fā)展與在現(xiàn)代農業(yè)中的應用研究

張琴

摘 要：科學技術的發(fā)展推動了各種新技術的產生來提高各行各業(yè)的工作效率和工作質量，其中機電一體化技術就被應用到生產和生活的很多方面。在現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中，為了提高農業(yè)經濟發(fā)展水平也積極引入了機電一體化技術，從而發(fā)展農業(yè)種植、農業(yè)機械和銷售農產品方面。本文主要介紹機電一體化技術的內涵和特征，并研究其未來的發(fā)展方向，研究機電一體化在現(xiàn)代農業(yè)中的相關應用。

關鍵詞：機電一體化 現(xiàn)代農業(yè) 發(fā)展與應用

我國的農業(yè)發(fā)展極其迅猛，在科學技術帶動下也開始應用機電一體化技術來改進農業(yè)生產。在競爭激烈的市場經濟中，機電一體化技術能夠改進農業(yè)種植技術，大幅度提高工業(yè)的生產效率，同時降低農業(yè)工作者的勞動力度，最終實現(xiàn)農業(yè)的科技化和生態(tài)化。

一、關于機電一體化技術的介紹

1.關于機電一體化技術的概念。機電一體化是一門新興學科，綜合了多項技術包括計算機、電子和機械等等，有機融合了以往分立發(fā)展的科學，和熱、光、電等一起為發(fā)展現(xiàn)代化的電子技術和機械技術而服務。不斷發(fā)展的計算機技術也創(chuàng)造了機電一體化發(fā)展的廣闊前景。完整的機電一體化系統(tǒng)有控制和信息處理、傳感測試、執(zhí)行部分、動力和驅動機構、機械本體五個要素所組成，并且其相互之間遵守四個原則，包括能量轉換、控制信息、運動傳遞和結構耦合。

2.關于機電一體化技術的特征與發(fā)展

（1）精準操作。研究機電一體化技術的控制處理和機械本體，使用計算機技術、電子技術和機械技術之后，農業(yè)生產操作的命令能夠更加嚴格被執(zhí)行，并且完成度非常精準，可以大幅度降低由于靠近危險的工作平臺而對操作人員造成的安全威脅，基本上不會再傷害到農業(yè)生產中的操作人員。

（2）高工作效率。研究機電一體化技術的驅動機構和工作動力，以電能作為動力基礎的驅動設施，保障了穩(wěn)定動力源，繼而使產能得到保障。與人工操作方式相比，在農業(yè)生產中應用機電一體化技術不僅使工作效率得到大幅度提高，而且需要的人力資源減少，操作過程也比較簡單。

（3）使用功能逐漸廣泛和強大。研究機電一體化技術最終能夠實現(xiàn)的生產性能和操作性能，機電一體化技術在傳感技術、計算機技術和機械技術等的發(fā)展下能夠實現(xiàn)更加廣泛和強大的功能。比如在機電一體化技術剛剛開始應用時，只能利用手控操作平臺來完成農業(yè)生產任務，而且能夠完成的任務有限一般，一種是生產形狀比較規(guī)則時，另一種是生產區(qū)域情況比較簡單。假如遇到極端天氣狀況比如雨雪天氣，機械就無法再正常工作。隨著機電一體化技術的發(fā)展，先進的科技包括遠程傳感技術、電子技術等的發(fā)展和應用，逐漸開發(fā)和完善了機電一體化技術能夠實現(xiàn)的功能。另外，機電一體化技術中開始使用了各種新型的高性能材料，即使是在極端的工作環(huán)境中，機械本體也能夠正常運行，大大擴展了農業(yè)工作的范疇和領域。

（4）便于操作的人工智能得到發(fā)展。機電一體化技術最突出的技術特征和近年來最大的發(fā)展就是人工智能。微型傳感器、智能芯片和微型處理器等人工智能設施替代了傳統(tǒng)機械設施中復雜、龐大的部件，機械設施本體傳統(tǒng)的中樞結構被智能化的控制系統(tǒng)所取代，農業(yè)工作者能夠更加方便地操作各種農業(yè)機械。

（5）簡單化機械維護和調試。依據(jù)農業(yè)生產中的工作需要，使用機電一體化技術的各種設施能夠改變和調試操作系統(tǒng)，從而使機械設施能夠方便滿足實際工作中的需要。機電一體化技術中的存儲和預設系統(tǒng)能夠將大量數(shù)據(jù)記錄在機械中，在下一次進行同樣的操作時，農業(yè)工作人員可以直接選定相關的參數(shù)來完成。這種記憶模式一方面使操作農業(yè)機械新設施的難度大大降低，而且也能夠使因為操作失誤而導致的損失有效減少。

二、關于機電一體化技術的應用價值

1.提升農業(yè)生產效率。機電一體化技術在能夠顯著提高農業(yè)生產效率，一方面是在現(xiàn)代農業(yè)生產的應用中使農業(yè)生產的速度加快；另一方面是大大節(jié)省了農業(yè)生產的勞動力。傳統(tǒng)的農業(yè)生產比如玉米，都是人工收割和分離，而使用現(xiàn)代化農機設施能夠將玉米的收割和分離一次性完成，同時要能把秸稈粉碎用作飼料或者是充作化肥來用。

2.減小農業(yè)生產消耗。機電一體化技術能使農業(yè)生產中的損耗大幅度降低。傳統(tǒng)農業(yè)機械在使用中，工作的范圍和區(qū)域狹小，而且效率低，導致在工作的過程中浪費了很多資源，并且造成很大的損耗?，F(xiàn)代農業(yè)在應用機電一體化技術后，不僅提高了機械的工作效率，不用使用大量勞動力，而且也大幅度降低了農業(yè)能源中的成本和損耗。

3.農業(yè)和機電一體化發(fā)展的相互促進。作為農業(yè)大國，我國一直很重視農業(yè)技術的改進和革新。機電一體化技術在提高促進農業(yè)發(fā)展的同時，農業(yè)方面取得的成效也鼓舞了技術研究人員，并且有更多的資金和人力投入到研究和改進機電一體化技術中，使機電一體化技術得到更好發(fā)展。

三、關于機電一體化技術在現(xiàn)代農業(yè)中的具體應用

1.關于機電一體化技術在農業(yè)機械設計方面的應用。以前的農業(yè)機械采用的基本上都是傳統(tǒng)技術生產零件，而在機電一體化技術中，現(xiàn)代農業(yè)機械的設計是利用CAD這樣的計算機輔助設計技術來完成。其優(yōu)點是：高精度、便捷的修改方式修改、利用數(shù)學模型的構建、通過三維圖形對設計的農機做展示，農業(yè)機械的設計和技術人員能夠很方便地改進農業(yè)機械的性能和使用功能。

2.機電一體化在虛擬技術上的應用。作為集合了傳感、能夠處理聲像、圖形圖像和數(shù)據(jù)的虛擬技術，其在現(xiàn)代農業(yè)中的應用，不僅能動態(tài)模擬演示農業(yè)生態(tài)環(huán)境，而且也能對農業(yè)機械進行動態(tài)建模。虛擬技術能夠使農業(yè)管理人員直觀認識農田生產的管理，同時也可以演示農業(yè)機械操作人員的培訓成果，繼而鼓勵操作人員強化培訓。

3.電子信息技術方面的應用。在現(xiàn)代農業(yè)中，電子信息技術的重要作用是操作和控制農業(yè)機械的工作過程，監(jiān)測農業(yè)生產中化肥和農藥的使用情況，科學管理田間工作和銷售農產品。應用電子信息技術能夠帶來農業(yè)生產發(fā)展更加高效化、節(jié)能化和環(huán)?；?。與此同時，電子信息技術在應用后，農間很多工作農民都不用親自到田間，農民的工作情況和環(huán)境得到大幅度改善。而且，人工讀取儀表也被電子監(jiān)視儀表所代替，大大節(jié)省了農業(yè)工作者的勞動力。

四、結語

機電一體化技術雖然在現(xiàn)代農業(yè)領域有較好的應用價值，然而由于我國現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展還不成熟，其應用還需要進一步開發(fā)和改進。現(xiàn)代農業(yè)領域應該加強機電一體化技術在農業(yè)生產中的實踐和應用，在應用實踐中發(fā)現(xiàn)問題、改進技術中的不足之處，從而使機電一體化技術更加智能化、環(huán)保化和自動化，提高我國現(xiàn)代農業(yè)的整體發(fā)展水平，提高農業(yè)生產的整體經濟水平。

參考文獻：

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[2]楊宏軍. 機電一體化技術的發(fā)展及其在現(xiàn)代農業(yè)中的應用[J]. 河北農機， 2017（3）：30-31.endprint