農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐

沈陽(yáng)航空航天大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 侯宗賓

引言

農(nóng)業(yè)作為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)之一，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的作用。因此，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率是提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)速率的重要手段。而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的最佳途徑就是將機(jī)械化生產(chǎn)模式融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，不僅可以最大程度地解放人民的雙手，也可以將生產(chǎn)質(zhì)量以及效率進(jìn)行進(jìn)一步提升。隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械化生產(chǎn)也在這一時(shí)代背景下得以更加智能化地改變，而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)也逐漸展露出來(lái)。機(jī)電一體化技術(shù)是將多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而成的新興技術(shù)，可以在一定程度上將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的問(wèn)題進(jìn)行解決，對(duì)此，本文以機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用作為主題進(jìn)行以下論述。

1 機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化是指將計(jì)算機(jī)、微電子機(jī)械技術(shù)以及信息處理技術(shù)進(jìn)行融合，以此打破傳統(tǒng)學(xué)科限制的技術(shù)壁壘的新型現(xiàn)代化邊緣技術(shù)。由于是多個(gè)學(xué)科相互融合，所以機(jī)電一體化技術(shù)涉及的方面非常廣泛，所以對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著極為重要的影響。機(jī)電一體化技術(shù)的最主要表現(xiàn)就是人工智能的實(shí)現(xiàn)，這主要是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的。不僅如此，機(jī)電一體化技術(shù)也能夠充分利用信息轉(zhuǎn)換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等多方面技術(shù)進(jìn)行實(shí)際操作，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的能源消耗問(wèn)題以及操作技術(shù)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行有效的根除。由于機(jī)電一體化具備較強(qiáng)的綜合能力，從而使得機(jī)電一體化系統(tǒng)的內(nèi)部技術(shù)可以根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)將其他方面的技術(shù)缺點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)彌補(bǔ)，以推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

機(jī)電自動(dòng)化由于具備人工智能的特點(diǎn)，所以在微電子控制技術(shù)方面有著極大的推動(dòng)力，并將微電子控制技術(shù)推廣于各個(gè)行業(yè)之中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用以及更新。不僅如此，在使用了機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械設(shè)備之中，機(jī)械對(duì)于自身內(nèi)部存在的故障可以進(jìn)行一定程度地自我調(diào)節(jié)及修復(fù)，從而為相關(guān)維修人員提供了相當(dāng)大的便捷。機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用一般是以機(jī)械作為本體，將實(shí)際的工作流程及操作手段作為基礎(chǔ)，滲透進(jìn)各個(gè)涉及機(jī)械化生產(chǎn)的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中的技術(shù)。在這一過(guò)程中，不僅不會(huì)因?yàn)槟p等原因?qū)C(jī)電一體化系統(tǒng)造成損傷，而且會(huì)為實(shí)際的生產(chǎn)質(zhì)量以及效率做出重大貢獻(xiàn)。由此可見(jiàn)，將機(jī)電一體化應(yīng)用于實(shí)際的農(nóng)業(yè)機(jī)械以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)有著重大意義。

2 機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的作用

2.1 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)能力

機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的信息采集以及機(jī)械控制等多方面的束縛，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的精細(xì)程度、工作效率以及科學(xué)操作方面都有著極為重要的提升作用，從而進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的利用價(jià)值。由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械的精確性得以最大程度的提升，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械無(wú)法做到的細(xì)節(jié)處理得以實(shí)現(xiàn)，再加上機(jī)電一體化避免了人工操作中的失誤操作，從而使得機(jī)電一體化技術(shù)能夠得以完全避免人為因素，以此保持最佳狀態(tài)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。

2.2 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作安全性

由于機(jī)電一體化技術(shù)具備狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷等多種安全性的全新功能，所以可以為農(nóng)業(yè)機(jī)械操作提供更加安全穩(wěn)定的條件。在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行實(shí)際農(nóng)業(yè)作業(yè)時(shí)，如果農(nóng)業(yè)機(jī)械因一些不可避免的外界因素導(dǎo)致內(nèi)部存在安全隱患甚至是故障時(shí)，機(jī)電一體化系統(tǒng)會(huì)針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械中存在問(wèn)題的部位進(jìn)行針對(duì)性的診斷，并及時(shí)予以機(jī)械操作者警報(bào)，幫助機(jī)械操作者提前發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械中存在的問(wèn)題，保證機(jī)械操作者的使用安全，也進(jìn)一步提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的安全性。不僅如此，由于機(jī)電一體化技術(shù)將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械中的多余部件進(jìn)行舍棄，從而使得機(jī)械內(nèi)部的摩擦大大減少，農(nóng)業(yè)機(jī)械的靈活性大大提升，推進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的安全性以及可靠性。

2.3 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的便捷性

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在很多不必要的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以在一定程度上為機(jī)械操作者帶來(lái)了不小的難度。而機(jī)電一體化將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行了有效的簡(jiǎn)化，將很多不必要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理地刪減，為機(jī)械操作者提供了更為精準(zhǔn)、更為簡(jiǎn)便的操作，將農(nóng)業(yè)工作人員的工作環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步提升。由于機(jī)電一體化技術(shù)可以使得農(nóng)業(yè)機(jī)械根據(jù)所要進(jìn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行提現(xiàn)設(shè)定，并按照事前預(yù)定好的方案進(jìn)行準(zhǔn)確操作，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)更為精準(zhǔn)，機(jī)械操作人員也可以最大程度地解放雙手。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD）是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，將數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊通過(guò)圖形建立起三維建模的綜合性技術(shù)、相關(guān)工作人員可以根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，根據(jù)實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的機(jī)械以及其他需求進(jìn)行三維虛擬模型的建立，并根據(jù)建立的模型進(jìn)行合理的整改及設(shè)計(jì)，以此為農(nóng)業(yè)機(jī)械向更加合理的技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供更加精準(zhǔn)、便捷的農(nóng)業(yè)機(jī)械。但是由于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)需要大量信息的支撐，并需要將農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行詳細(xì)分析，所以在操作方面需要工作人員具備專業(yè)的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)才能做到。

3.2 全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)（GPS）是利用傳感器技術(shù)以及超聲波技術(shù)等具備高精準(zhǔn)性的技術(shù)結(jié)合而成的綜合性技術(shù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械中的儀表就可以利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況利用三維坐標(biāo)以及圖形的方式進(jìn)行展示，在進(jìn)行實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，相關(guān)工作人員就可以根據(jù)三維坐標(biāo)以及圖形了解到實(shí)際的生產(chǎn)情況，并進(jìn)行準(zhǔn)確的人員調(diào)度以及任務(wù)分配，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作能夠順利高效地進(jìn)行。尤其是需要使用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)就可以在這一環(huán)節(jié)大展身手，充分發(fā)揮出農(nóng)業(yè)機(jī)械群的高效率、高質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，以此提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的現(xiàn)代化水平。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指虛擬的數(shù)據(jù)以及圖形根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將圖像以及數(shù)據(jù)進(jìn)行多媒體化的現(xiàn)代化智能技術(shù)。相關(guān)工作人員可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立虛擬的三維空間，并將實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的場(chǎng)景以及實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際需求傳送到這一三維空間之中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起準(zhǔn)確的模型，并在虛擬模型中將其進(jìn)行分割或者整合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的聲音、運(yùn)動(dòng)等種種因素進(jìn)行模擬，以此將農(nóng)業(yè)機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行演練，從而提高機(jī)械操作者的機(jī)械操作技術(shù)以及安全意識(shí)。

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

監(jiān)控技術(shù)是指在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)層面以及安全層面的實(shí)施檢查工作，以此提高整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的效率及安全性的技術(shù)。在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)工作之前，相關(guān)工作人員就需要對(duì)所要使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行檢查，防止因機(jī)械內(nèi)部存在的隱患導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，雖說(shuō)以上過(guò)程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中是十分必要的，但是由于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的各種桎梏，導(dǎo)致在效率上很難得以提高，而機(jī)電一體化技術(shù)中的監(jiān)控技術(shù)就可以將這一問(wèn)題解決，不僅可以將農(nóng)業(yè)機(jī)械中存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警以及一定程度的預(yù)防，還可以減少農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)于人工操作的依賴，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)全面自動(dòng)化的目標(biāo)。

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

電子信息技術(shù)是整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，而電子信息技術(shù)就是機(jī)電一體化技術(shù)中的其中一項(xiàng)。在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)機(jī)械化以及自動(dòng)化等多個(gè)方面都有著極為重要的推動(dòng)作用，而電子信息技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)以上所述的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中得以全面應(yīng)用的技術(shù)保障，不僅如此，在減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然環(huán)境的破壞、農(nóng)業(yè)施肥、農(nóng)業(yè)機(jī)械通信與診斷等多個(gè)方面都有著舉重若輕的重要作用。將農(nóng)業(yè)機(jī)械工作的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的反饋，以此保證農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供更加安全、穩(wěn)定以及高效的利用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化是結(jié)合了多種技術(shù)，取百家之長(zhǎng)熔為一爐的全新的綜合性技術(shù)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)不僅可以進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的質(zhì)量及效率，也能為農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者提供更加安全的工作環(huán)境，其對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著極為重要的推動(dòng)作用。對(duì)此，本文以農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐作為標(biāo)題，分為機(jī)電一體化技術(shù)概述、機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的作用以及機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用這三個(gè)部分進(jìn)行上文論述，以此為相關(guān)工作人員提供一定的參考。