機(jī)電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用試析

王申福

（安徽省太和縣自然資源和規(guī)劃局三塔所，安徽 阜陽(yáng) 236600）

我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，不僅能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以提高生產(chǎn)效率和效益。在現(xiàn)階段，將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中，可以進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)科技裝備水平，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，

1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用意義

1.1 提高監(jiān)控水平

在一體化系統(tǒng)中，電子監(jiān)控屬于其重要內(nèi)容之一，不僅可對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行多角度監(jiān)督，還具有報(bào)警裝置；如設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)將在最快的時(shí)間響起警報(bào)，并精準(zhǔn)判斷故障之處，將針對(duì)性的維修措施傳達(dá)給相關(guān)部門(mén)，便于維修人員盡快制定修復(fù)方案，在較短的時(shí)間內(nèi)使系統(tǒng)故障得以解決，安全隱患得到有效消除。

1.2 提高機(jī)械生產(chǎn)效率

與以往傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備相比，一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可節(jié)約更多的能源，電控系統(tǒng)可提高設(shè)備運(yùn)行中能源利用效率。在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，充分發(fā)揮電子控制技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)能源供給量，使機(jī)械生產(chǎn)效率得到顯著提升，還有助于節(jié)約更多的能源。

1.3 提高機(jī)械作業(yè)精度

將電子控制系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，不僅可提高機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行。在以往的機(jī)械生產(chǎn)中，主要以人力操縱完成生產(chǎn)工作，精度難以得到有效提升，而機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用則可克服這一弊端，使機(jī)械作業(yè)整體精度得到顯著提升。

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)作為一種新型技術(shù)，由多種技術(shù)有機(jī)集成而成，可為機(jī)械工程發(fā)展提供設(shè)備支持；通過(guò)特定軟件發(fā)揮該系統(tǒng)的作用和價(jià)值，在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中得到廣泛應(yīng)用。

2.1 監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，操作者應(yīng)經(jīng)常對(duì)農(nóng)機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，根據(jù)參數(shù)情況進(jìn)行設(shè)備調(diào)整，為機(jī)械正常運(yùn)行提供保障。為了便于操作者實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)，傳感器、儀表等機(jī)電監(jiān)控技術(shù)被陸續(xù)應(yīng)用到農(nóng)機(jī)工程之中。通過(guò)使用傳感器，可精準(zhǔn)獲取設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，并在儀表中將各項(xiàng)數(shù)值顯示出來(lái)；操作者可將儀表顯示信息與正常情況下數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)判斷農(nóng)機(jī)設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。此外，操作者還可根據(jù)畫(huà)面來(lái)操作設(shè)備，根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整農(nóng)機(jī)設(shè)備，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到顯著提升。

2.2 CAD技術(shù)應(yīng)用

CAD技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，屬于計(jì)算機(jī)圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通信等多種知識(shí)相結(jié)合的綜合技術(shù)。與其他設(shè)計(jì)工作相比，農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為繁瑣，需要進(jìn)行大量的計(jì)算和測(cè)試。如單純依靠傳統(tǒng)手工計(jì)算方式，設(shè)計(jì)效率較低，難以充分滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械的需求。CAD技術(shù)則可充分利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)圖，通過(guò)三維圖形系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，在網(wǎng)絡(luò)與豐富數(shù)據(jù)的支持下，不僅可使農(nóng)機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)效率得到顯著提升，還可為設(shè)計(jì)者的技術(shù)創(chuàng)新提供更有效的支持。

2.3 電子信息技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機(jī)械逐漸朝著現(xiàn)代化、智能化的方向轉(zhuǎn)型，與電子信息技術(shù)之間的融合日漸緊密，與高效農(nóng)業(yè)、節(jié)能農(nóng)業(yè)、集約農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)相符合。通過(guò)使用電子信息技術(shù)，對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，可為其提供大量的關(guān)于農(nóng)機(jī)設(shè)備的資料信息；對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，可遠(yuǎn)程查看設(shè)備、操作設(shè)備，使生產(chǎn)運(yùn)行更加精準(zhǔn)；對(duì)于制造者來(lái)說(shuō)，可通過(guò)自動(dòng)流水線使生產(chǎn)效率得到顯著提升。

2.4 GPS系統(tǒng)應(yīng)用

該系統(tǒng)主要采用GPS差分技術(shù)、超聲波、傳感器等，借助計(jì)算機(jī)軟件為農(nóng)機(jī)虛擬儀表提供生產(chǎn)活動(dòng)所需的三維模型、三維坐標(biāo)等。對(duì)于大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，在大部分農(nóng)機(jī)的集群運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)廣泛應(yīng)用該系統(tǒng)，充分發(fā)揮其精度較高的性能優(yōu)勢(shì)，及時(shí)準(zhǔn)確提供作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、機(jī)器、設(shè)備的實(shí)時(shí)坐標(biāo)，從而為生產(chǎn)管理者現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度、策劃等提供諸多便利。

3 機(jī)電一體化系統(tǒng)未來(lái)的應(yīng)用前景

從上述研究可知，機(jī)械工程發(fā)展離不開(kāi)機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用，在未來(lái)機(jī)電一體化系統(tǒng)擁有十分廣闊的發(fā)展前景。

3.1 高智能化

在科技時(shí)代背景下，各行各業(yè)的智能化水平逐漸提升，這已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展潮流之一。機(jī)電一體化也應(yīng)朝著高智能化的方向發(fā)展，使機(jī)械工程獲得更加穩(wěn)健的發(fā)展。同時(shí)，高智能化也是機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的根基，在未來(lái)的發(fā)展中應(yīng)將更多智能化技術(shù)引入其中，帶動(dòng)機(jī)械工程發(fā)展。此外，隨著人工智能的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備可自動(dòng)進(jìn)行故障識(shí)別和排除，工作參數(shù)得以優(yōu)化，甚至可在無(wú)人值守的情況下自動(dòng)運(yùn)行，這也是機(jī)電系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

3.2 綠色環(huán)保

工業(yè)化的發(fā)展雖然使人們生活質(zhì)量得以提升，但其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題卻日益嚴(yán)峻。目前，我國(guó)大力提倡節(jié)能環(huán)保，機(jī)電一體化的發(fā)展也應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，走綠色環(huán)保道路；在滿足機(jī)械工程生產(chǎn)需求的同時(shí)，在產(chǎn)品使用、生產(chǎn)運(yùn)行中加入更多的環(huán)保元素，提高能源利用效率，推動(dòng)機(jī)械工程朝著綠色節(jié)能的方向發(fā)展。

3.3 光機(jī)電一體化

目前，機(jī)電一體化作為先進(jìn)科技逐漸得到普及，在未來(lái)的發(fā)展中，光機(jī)電一體化將成為新的發(fā)展潮流。借助光學(xué)技術(shù)的力量，將其與機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，可使系統(tǒng)中傳感器的作用發(fā)揮到最大，信息處理、動(dòng)力系統(tǒng)等功能也得到進(jìn)一步完善，顯著提升農(nóng)機(jī)工作效率和精度。

3.4 輕量型

在集成電路與微電子技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，機(jī)電產(chǎn)品將逐漸朝著輕量型的方向發(fā)展，重量更輕，占地面積更?。皇挂酝蠖氐霓r(nóng)機(jī)設(shè)備得到有效改進(jìn)，并節(jié)約在生產(chǎn)活動(dòng)中所消耗的能源，同時(shí)為操作者提供更加舒適的作業(yè)條件。

4 結(jié)論

綜上所述，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大影響，機(jī)電一體化系統(tǒng)已成為農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要組成要素。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程領(lǐng)域，通過(guò)廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，充分發(fā)揮監(jiān)控技術(shù)、CAD技術(shù)、電子信息技術(shù)以及GPS系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢(shì)，使監(jiān)控水平、機(jī)械生產(chǎn)效率以及機(jī)械作業(yè)精度得到顯著提升。為適應(yīng)未來(lái)科技發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)推動(dòng)機(jī)電一體化朝著智能化、輕量化、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。