探究機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械化方面的發(fā)展

馮振華

摘 要：我國(guó)是世界上的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。機(jī)電一體化的發(fā)展為農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)提供了重要支持。為此，在闡述機(jī)電一體化內(nèi)涵和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，具體分析機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械化方面的應(yīng)用價(jià)值，并為如何將機(jī)電一體化充分應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;農(nóng)業(yè)機(jī)械化;發(fā)展;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：F323.3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展下，越來(lái)越多的高新技術(shù)被應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在很大程度上提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平，提高了我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展效率。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提升的影響下，越來(lái)越多的智能機(jī)械設(shè)備被人們應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，其中，機(jī)電一體化是一種融合多種學(xué)科的智能技術(shù)學(xué)科，也是農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展的重要支持力量。為此，文中結(jié)合機(jī)電一體化的發(fā)展特點(diǎn)，具體分析機(jī)電一體化對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的影響，并為如何借助機(jī)電一體化更好的發(fā)展農(nóng)業(yè)進(jìn)行了分析。

1 機(jī)電一體化內(nèi)涵

機(jī)電一體化主要是指在以機(jī)械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門(mén)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中所形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)學(xué)科。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)上，采用微電機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)所生產(chǎn)出的新一代產(chǎn)品。

機(jī)電一體化產(chǎn)品具備以下幾個(gè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：（1）能夠提升產(chǎn)品的安全性和可靠性。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具備自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)的功能。機(jī)電設(shè)備在工作的時(shí)候如果遇到超壓、過(guò)流和短路等電力系統(tǒng)故障時(shí)，機(jī)電一體化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)裝置，從而減少機(jī)電故障對(duì)人身和設(shè)備的傷害。（2）能夠提升生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具備較強(qiáng)的信息自動(dòng)化處理功能，且控制靈敏靈活，在自動(dòng)化系統(tǒng)的作用下能夠減少外界因素對(duì)機(jī)械設(shè)備使用的干擾。（3）具有重要的復(fù)合功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品超出了原有機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用局限，具備較強(qiáng)的復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能。將機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的使用需求。（4）能夠促進(jìn)人工智能得到發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用最為突出的技術(shù)特征是人工智能，表現(xiàn)在微型傳感器、智能芯片等人工智能設(shè)施設(shè)備替代了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)施復(fù)雜的零部件，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)提供重要支持。

2 機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械化方面的應(yīng)用價(jià)值

2.1 能夠提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作效率

在機(jī)電一體化的發(fā)展影響下，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備信息收集整理效率得到提升，也在一定程度上更好地促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在以機(jī)電一體化為基礎(chǔ)的信息共享下，農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理人員能夠在第一時(shí)間獲取更為完善的農(nóng)業(yè)管理信息，了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，為接下來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定提供重要參考依據(jù)。另外，機(jī)電一體化的發(fā)展還具備自動(dòng)控制功能，將自動(dòng)控制功能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域能夠提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用精準(zhǔn)度，增強(qiáng)獲取各類(lèi)農(nóng)業(yè)信息的靈敏度，有效解決一些因?yàn)闄C(jī)械操作人員自身因素而導(dǎo)致的機(jī)械故障問(wèn)題，進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作效率。

2.2 能夠減少農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)故障

在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備的安全性是農(nóng)戶(hù)十分關(guān)注的問(wèn)題，在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障，那么就會(huì)影響整個(gè)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的應(yīng)用能夠在一定程度上減少系統(tǒng)故障。機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用能夠提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用性能，借助機(jī)電一體化的自動(dòng)診斷和報(bào)警功能，在農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)故障的時(shí)候在第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行診斷和報(bào)警，從而讓用戶(hù)了解機(jī)械設(shè)備的故障，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的安全性能。

同時(shí)，在機(jī)電一體化的作用下還能夠?qū)ζ潆娮颖O(jiān)控功能和自動(dòng)化防護(hù)功能進(jìn)行完善，從而確保在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械化操作的同時(shí)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全水平。另外，在機(jī)電一體化的作用下還能夠?qū)ζ潆娮颖O(jiān)控功能以及自動(dòng)防護(hù)功能進(jìn)行完善，從而確保農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備操作人員的人身安全。

2.3 能夠改善農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的操作性能

機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的應(yīng)用表現(xiàn)是數(shù)控技術(shù)、程序控制技術(shù)。從當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展來(lái)看，零部件故障問(wèn)題是一種常見(jiàn)的問(wèn)題。機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)機(jī)械零部件進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，從而更好地提升農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)操作水平。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備的使用需要得到操作系統(tǒng)的支持，而借助機(jī)電一體化技術(shù)能夠盡可能簡(jiǎn)化農(nóng)業(yè)機(jī)械操作系統(tǒng)，方便相關(guān)人員的操作，從而提升人們對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械操作水平。另外，機(jī)電設(shè)備是影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化操作水平的關(guān)鍵，在機(jī)電一體化的影響下能夠借助人工智能來(lái)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，從而使得農(nóng)業(yè)機(jī)械得到更好的管理滿(mǎn)足地區(qū)作業(yè)需求，確保各個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在作業(yè)的時(shí)候保持良好的工作狀態(tài)。

2.4 能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人性化發(fā)展

機(jī)電一體化支持下的電子監(jiān)控和報(bào)警技術(shù)、故障診斷技術(shù)、自我防護(hù)技術(shù)等在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠在確保操作人員安全的基礎(chǔ)上盡可能減少系統(tǒng)機(jī)械故障。同時(shí)，在數(shù)字化技術(shù)的支持下，農(nóng)業(yè)機(jī)械人體學(xué)的設(shè)計(jì)也更加合理，操作也更加靈活，使得整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理朝著人性化的方向發(fā)展。

3 國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用情況3.1 機(jī)電一體化在國(guó)外的應(yīng)用情況分析

在美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高，機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展也比較成熟，集中體現(xiàn)四個(gè)特點(diǎn)，分別是作業(yè)速度提升、作業(yè)寬幅增大、農(nóng)業(yè)機(jī)械化功率提高、農(nóng)業(yè)機(jī)械操作人性化。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，人們會(huì)選擇一些高端技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，目的是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技含量，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作效率。在農(nóng)業(yè)高端技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中離不開(kāi)機(jī)電一體化。其中，農(nóng)業(yè)專(zhuān)用激光平地機(jī)技術(shù)是一種典型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工技術(shù)，在該技術(shù)的作用下能夠獲取更加高度平整的田地。

3.2 機(jī)電一體化在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用情況分析

受多種因素的影響， 農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化在我國(guó)發(fā)展起步較晚，技術(shù)水平比較落后，和先進(jìn)國(guó)家相比比較落后。隨著我國(guó)機(jī)械化水平的提升，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)水平不斷提升，特別是微電子處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息化技術(shù)得到了突破性的發(fā)展，使得越來(lái)越多的機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備被人們應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中。

3.3 機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)化

3.3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)也被人們稱(chēng)作是CAD技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)等。從實(shí)際操作情況來(lái)看，農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)十分繁瑣的工作，在開(kāi)展這項(xiàng)工作的時(shí)候需要涉及到大量的計(jì)算問(wèn)題，依靠傳統(tǒng)的計(jì)算圖紙無(wú)法有效計(jì)算出這些數(shù)據(jù)信息，且工作效率低下，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用需求。

而在機(jī)電一體化的快速發(fā)展中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)逐漸被人們開(kāi)發(fā)和利用，有效解決了傳統(tǒng)人工操作難以解決的計(jì)算困難。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)通過(guò)打造數(shù)學(xué)模型，依靠三維圖形系統(tǒng)來(lái)處理大量的數(shù)據(jù)信息，在這個(gè)過(guò)程中有效提升了農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

3.3.2 監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)操作過(guò)程中，操作人員需要結(jié)合實(shí)際情況利用所學(xué)的知識(shí)不斷調(diào)整農(nóng)業(yè)機(jī)械的參數(shù)，并根據(jù)具體參數(shù)情況來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行調(diào)整，從而確保機(jī)械設(shè)備能夠有效應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的過(guò)程中，為了能夠幫助操作人員提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，需要將以?xún)x表、傳感器為代表的機(jī)電監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中，從而為相關(guān)人員的農(nóng)業(yè)管理操作提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息支持。

3.3.3 全球定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)的打造主要應(yīng)用了GPS差分技術(shù)、傳感器技術(shù)、超聲波技術(shù)等。在多種技術(shù)的綜合應(yīng)用下能夠依靠計(jì)算機(jī)處理軟件來(lái)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息進(jìn)行及時(shí)、全面的處理，從而為人們從事農(nóng)業(yè)工作提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息支持。

3.3.4 電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

現(xiàn)代信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了更多支持，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械管理開(kāi)始朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械充分吸收和借鑒了電子信息技術(shù)，在電子信息技術(shù)的作用下，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以更加方便的獲取和查閱有關(guān)資料，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的精準(zhǔn)化發(fā)展。

3.3.5 虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

虛擬技術(shù)融合了傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)圖形和聲像的集中化處理，將虛擬技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中能夠?yàn)楣芾砣藛T更好地演示農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，并對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械管理進(jìn)行動(dòng)態(tài)化建模，從而為相關(guān)人員管理農(nóng)業(yè)提供更為直觀的參考支持。

4 結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展水平來(lái)看，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在一定的差距，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是十分多樣的，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究深度不夠、研究時(shí)間較短等。在機(jī)電一體化技術(shù)影響下，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)，表現(xiàn)為電子傳感器、電子信息技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等開(kāi)始被人們應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，為農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展提供了重要支持?，F(xiàn)階段，農(nóng)機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)得到了高效應(yīng)用，如拖拉機(jī)、播種機(jī)等機(jī)械設(shè)備，基于這種發(fā)展現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)機(jī)械性能也得到了全面優(yōu)化發(fā)展。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的時(shí)期，農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)影響機(jī)械化農(nóng)業(yè)發(fā)展，在某種程度上降低了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)效率。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展支持下，農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域開(kāi)始引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的引進(jìn)不僅能夠提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)水平，而且還能夠更好地促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展。

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