機電一體化技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)的影響及應(yīng)用

張德剛

摘要：隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域之間形成緊密關(guān)系，在很大程度上推動了農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)進程，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，在拉動地區(qū)經(jīng)濟增長的同時，也減輕了農(nóng)戶勞作強度。基于此，本文首先闡述了農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)進程中，機電一體化所帶來的影響，接著具體分析了機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);農(nóng)業(yè)機械化;應(yīng)用

隨著科技的不斷發(fā)展，如何將其廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域，提高生產(chǎn)效率，促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，成為人們關(guān)注的焦點。習(xí)近平總書記也提出，要加大對農(nóng)業(yè)機械化、智能化建設(shè)的力度。所以，將高科技引入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是必然趨勢，而機電一體化技術(shù)為其創(chuàng)設(shè)了可行性，對于推動我國農(nóng)業(yè)體制改革，加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有著積極地促進作用。

一、機電一體化技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)的影響

（一）拓寬農(nóng)業(yè)機械功效

機電一體化技術(shù)融合微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、軟件工程技術(shù)等于一體，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械功能，從而提升農(nóng)業(yè)機械的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，簡化機械零部件，從而提高農(nóng)業(yè)機械效率，最大化發(fā)揮出農(nóng)業(yè)機械功效。

（二）提升農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)效率

機電一體化技術(shù)是一種有機綜合體，融合了多種技術(shù)，可以精簡農(nóng)業(yè)機械設(shè)備結(jié)構(gòu)，提升設(shè)備自控化水平，使得農(nóng)業(yè)機械作業(yè)更加規(guī)范，精確性大大增強，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)效率得到顯著提升。尤其是依托機電一體化技術(shù)搭建的農(nóng)業(yè)信息共享平臺，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備管理者可以及時獲取設(shè)備信息，了解作業(yè)生產(chǎn)過程，通過數(shù)據(jù)分析農(nóng)作物的長勢，從而為下一步操作提供參考。

（三）農(nóng)機安全性升級

任何設(shè)備的運行都會涉及到安全問題，尤其是傳統(tǒng)農(nóng)機設(shè)備，技術(shù)滯后、使用年限較久，必然會存在諸多隱患。而機電一體化農(nóng)機質(zhì)量有所保障，同時還兼具監(jiān)控檢測、自動控制、電路傳感等技術(shù)，一些突發(fā)故障不需人為操作就可以直接啟動保護機制，盡可能將損失降至最低。此外，農(nóng)機控制系統(tǒng)還會自動生成故障記錄表，自動分析和預(yù)判故障位置與成因，并將信息直接反饋給相關(guān)人員，使得故障維修更有針對性[1]。而通過電路控制農(nóng)機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡化了原本笨重的機械零件，設(shè)備傳動效率更高，零件磨損和故障問題將會大幅度減少。

（四）降低農(nóng)業(yè)作業(yè)強度

傳統(tǒng)的農(nóng)機結(jié)構(gòu)較為繁瑣，使用流程復(fù)雜，操作難度較大，而機電一體化技術(shù)可以使得機械操作更加簡便，設(shè)備與駕駛員操作需求相匹配，不僅確保了農(nóng)機操作的效率，還能改善農(nóng)機駕駛員的工作環(huán)境。同時，農(nóng)機自控系統(tǒng)可以實現(xiàn)程序的預(yù)先設(shè)定，使得農(nóng)機作業(yè)能夠根據(jù)事先設(shè)定好的流程開展。此外，部分農(nóng)機設(shè)備還可以通過分析預(yù)先存儲的作業(yè)模式，給出最佳的數(shù)學(xué)模型及最優(yōu)的作業(yè)環(huán)境參數(shù)，確保農(nóng)業(yè)機械作業(yè)過程中的工作狀態(tài)，提高自動化水平，減少駕駛員的勞動強度。

二、農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）傳感器監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

傳感器作為機電一體化技術(shù)最常見的檢測元件，在信息獲取上具有顯著優(yōu)勢，可以實時獲取農(nóng)機設(shè)備及農(nóng)業(yè)作業(yè)周邊環(huán)境等信息。溫度傳感器、速度傳感器、計量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛，同時有助于更直觀地了解駕駛員的工作狀態(tài)，實時監(jiān)控農(nóng)機設(shè)備的運行情況，以便能夠靈活調(diào)整農(nóng)機作業(yè)方案，或是通過機電自控程序預(yù)防故障發(fā)生，使得農(nóng)機作業(yè)的可靠性顯著提升。

（二）GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)具有較高的精準(zhǔn)度，在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用中引入GPS、超聲等技術(shù)，可以精準(zhǔn)反饋農(nóng)機儀表參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及三維坐標(biāo)，并直接在計算機中顯示[2]。目前，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中GPS技術(shù)的應(yīng)用范疇較窄，多在大型農(nóng)場中使用。其主要包括兩方面：一是通過導(dǎo)航監(jiān)測系統(tǒng)，實時掌握農(nóng)機行駛路線、行駛速度等，并將信息直接反饋給駕駛員，從而對行駛路線進行調(diào)整，避免出現(xiàn)漏耕情況;二是利用智能導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)自動化作業(yè)，導(dǎo)航系統(tǒng)可以精準(zhǔn)定位自動駕駛的路線及坐標(biāo)，為農(nóng)業(yè)無人作業(yè)創(chuàng)造了可行性。

（三）計算機視覺技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，計算機視覺技術(shù)是一項非常重要的技術(shù)，通過該技術(shù)可以直接進行田間圖像信息、作業(yè)狀態(tài)等信息獲取。高清攝像頭是視覺技術(shù)獲取信息的主要元件，根據(jù)計算機預(yù)設(shè)的算法，在圖像提取技術(shù)的支持下，可以直接提取和簡化圖像，從中分離出最有效的信息內(nèi)容，有效指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。主要用于農(nóng)作物生長狀態(tài)及病蟲害監(jiān)控、農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測等工作，同時也可輔助推進農(nóng)機智能導(dǎo)航，提高農(nóng)業(yè)作業(yè)精準(zhǔn)度。

（四）電子信息技術(shù)的應(yīng)用

單一的機械或電工都無法全面、真實、客觀地反映出機電一體化的應(yīng)用優(yōu)勢，在信息技術(shù)時代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要充分整合電子技術(shù)與信息技術(shù)，才能提高機電一體化與農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的匹配度，實現(xiàn)借助網(wǎng)絡(luò)對電子設(shè)備進行有效控制，從而服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)前，配備機電一體化系統(tǒng)的農(nóng)機設(shè)備均配置有各類傳感器、芯片處理器、電子控制面板等，這些元件彼此之間構(gòu)建起智能化的工作體系，嚴(yán)格控制農(nóng)機器械各個單元，并開展科學(xué)的管理[3]。此外，為進一步擴大電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，在設(shè)計時需要結(jié)合行業(yè)特色制定一些通用化的程序，比如系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，播種拖拉機、谷物收割機、翻地車等陸地行進式農(nóng)業(yè)機械設(shè)備可以通過接口與總線對接，而總線則直接借助局域網(wǎng)反饋、傳輸農(nóng)機數(shù)據(jù)，以便能夠更好地監(jiān)控農(nóng)機操作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

結(jié)語：總而言之，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要的作用，使得農(nóng)機設(shè)備具有多樣化的功能，提高了生產(chǎn)效率。而伴隨著機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也推動了農(nóng)業(yè)機械從機器人技術(shù)、傳感器技術(shù)向更加精細、智能的方向發(fā)展，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)改革提供了更多可能性。對此，必須要重視機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，加大對智能農(nóng)機設(shè)備的引進，從而助力農(nóng)業(yè)機械化建設(shè)。

參考文獻：

[1]劉歡，萬清香.探究機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].河北農(nóng)機，2021（03）：40-41.

[2]王海龍.機電一體化在農(nóng)業(yè)機械化方面的發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2021（02）：15-16.

[3]王沂蒙，孫沐鈺.機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用及影響[J].河北農(nóng)機，2020（04）：39.