機(jī)電一體化助力農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展

杜玉華 任堯良

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況直接關(guān)乎到國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，不但降低了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，而且生產(chǎn)效率也得到提高。如果在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方面，融入機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面發(fā)揮巨大作用，推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的便利。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)上，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化操作不但降低了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的成本，而且大大提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，既保障了操作的安全，也降低了機(jī)械故障率，而且安裝和維護(hù)都非常簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)力。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概念及特點(diǎn)

（一）機(jī)電一體化是一門綜合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多項(xiàng)技術(shù)的新興學(xué)科，它把過去分立發(fā)展的力、熱、光、電子等科學(xué)融為一體，共同為現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)服務(wù)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展也為機(jī)電一體化技術(shù)帶來了廣泛的發(fā)展前景。一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)由以下五個(gè)要素組成：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試部分、控制及信息處理部分。構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。

（二）機(jī)電一體化在機(jī)械本體和控制處理操作過程中，由于運(yùn)用了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，不但能嚴(yán)格執(zhí)行操作者的命令，精準(zhǔn)完成指令，更能在很大程度上使操作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作平臺(tái)，避免對(duì)操作人員造成人身傷害；機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工作效率，且節(jié)省人力，操作過程也相對(duì)簡(jiǎn)單，依靠電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備，動(dòng)力源穩(wěn)定，保證了產(chǎn)能；隨著機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化能夠完成和實(shí)現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)大。如：微電子技術(shù)、遠(yuǎn)程傳感技術(shù)等先進(jìn)科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能被逐漸開發(fā)和完善；智能化、便于操作是機(jī)電一體化最為顯著的技術(shù)特征；采用機(jī)電一體化技術(shù)的各類設(shè)備，可以根據(jù)實(shí)際工作需要對(duì)其操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和改變，使其控制程序便于實(shí)際工作的使用和調(diào)節(jié)。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，大大加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的速度。如過去玉米等糧食作物靠人工收割、分離，而采用現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)設(shè)備，不但能一次性完成糧食的收割、分離，還能直接將秸稈等粉碎成飼料或直接還田。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損耗方面成效顯著。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的重要作用

（一）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，有效增強(qiáng)了農(nóng)機(jī)設(shè)施的采集信息功能，利用這一技術(shù)，能夠在第一時(shí)間將農(nóng)田的信息全面掌握，從而詳細(xì)了解農(nóng)作物的具體生長狀況，制定出科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，能自動(dòng)控制功能的運(yùn)用，提升生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，增強(qiáng)農(nóng)機(jī)設(shè)施的工作水平和工作質(zhì)量。機(jī)電一體化中的有效運(yùn)用，促進(jìn)了電子信息敏銳度的提升，工作人員在進(jìn)行機(jī)械操作時(shí)，可以更加輕松自在地使用設(shè)備。機(jī)械操作人員可以徹底解放自己的雙手，讓農(nóng)機(jī)設(shè)施自主完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，既能夠提升生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，也能夠減少工作人員操作機(jī)器時(shí)所造成的失誤。

（二）機(jī)電一體化的運(yùn)用，可以切實(shí)提高機(jī)械設(shè)施的使用性能。機(jī)電一體化能夠自動(dòng)診斷機(jī)械的故障，一旦農(nóng)機(jī)設(shè)備出現(xiàn)問題，其就會(huì)在第一時(shí)間啟動(dòng)報(bào)警裝置，農(nóng)戶就能夠及時(shí)查看故障產(chǎn)生的源頭，在第一時(shí)間內(nèi)做好防護(hù)工作，最大限度地降低故障帶來的損失。

（三）增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的可操作性。機(jī)電一體化所擁有的數(shù)字技術(shù)和程控技術(shù)，將農(nóng)機(jī)設(shè)施的零部件進(jìn)行了有效的簡(jiǎn)化，減少了農(nóng)機(jī)設(shè)施的操作難度，一些機(jī)械的操作，能夠直接利用數(shù)字技術(shù)和程控技術(shù)來解決，這樣，使用者就不需要進(jìn)行復(fù)雜的操作，系統(tǒng)自身可以進(jìn)行合理的調(diào)劑，讓設(shè)備的操作端口進(jìn)一步簡(jiǎn)化。利用電子信息的接收端口，農(nóng)機(jī)設(shè)施能夠?qū)χ苓叺臄?shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的接收，隨時(shí)隨地將自身的工作狀態(tài)調(diào)整到最佳。近年來，機(jī)電一體化技術(shù)不斷創(chuàng)新和完善，在若干年之后，農(nóng)業(yè)設(shè)施甚至都不需要人工操作。

（四）便于維護(hù)和調(diào)試設(shè)備。借助機(jī)電一體化，能結(jié)合不同的生產(chǎn)作業(yè)，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，借助程序軟件，輸入?yún)?shù)，設(shè)備接收指令，就能夠進(jìn)行正確的操作，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利完成。在作業(yè)的過程之中，一旦農(nóng)機(jī)設(shè)施產(chǎn)生了故障，利用電子監(jiān)控功能，就能夠及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，從而保證農(nóng)機(jī)設(shè)施的正常運(yùn)行。