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探究农业机械上机电一体化技术使用和影响

2020-06-04 184 上传者：管理员

摘要：现代化农业生产需要实现高产高质量，故而相继出现机械设备和电子技术，而二者的结合就是机电一体化，机电一体化极大程度的提高了农机运作水平。而本文就针对机电一体化技术在农业机械上的应用及重要影响进行了论述。

关键词：
内涵意义
农业机械
农机功能
技术应用
机电一体化
现代化农业
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农业为人们提供粮食供应，是维持社会发展的重要组成部分，并且随着经济结构的变化，农业生产必须在产量、种类、质量等方面加以改进，而机电一体化将机械作为“肢体”，将电子作为“大脑”，大大提升了农机功能，并使农业呈现出全新的面貌。

1、机电一体化的内涵

工业化和信息化是催生机电一体化的基础，并且随着网络科技的普及，机电一体化除机械技术和电子技术，还融入了光学技术和信息技术等，是许多学科和技术的综合体，电路系统的传感和控制提高了机械的自动化程度，能够减轻工作负担，保证操作精度，及时处理故障，满足了智能化机械的工作要求。

2、农业机械机电一体化技术的优势

近年来，技术的迅猛发展激发了农业生产的升级，在机械化和自动化情况下，农户不必付出大量的体力劳动就能实现科学生产，并获得可观的成果，甚至农机的机电技术能够逐渐实现农业的全自动化，一些较为简单的工作可以全部交给计算机电子处理，机械按照设定程序进行动作即可。

2.1机电一体化对农机核心能力的革新

使用机械设备是农业生产的常态，但传统设备在性能上比较普通，需要人工手动操作，在精细控制方面表现差强人意。机电一体化的融入是传统农机实现新功能的契机。

经过农机技术研究后，将电路电子集成在设备中，从而使机械内部的零件执行更精细更复杂的任务，为农机整体提供功能拓展的可能性，进而出现有序抛秧机、移栽机，甚至全自动除草机器人、植保无人机和自动化养蚕大棚等，这些先进设备以惊人的效率和准确度完成人们难以做到的工作。

2.2机电一体化实现了农机安全性的升级

农机设备的运行始终伴随着安全风险，尤其是技术较为落后，服役时间久的传统机械，会潜藏诸多问题。而机电一体化农机不仅自身质量更有保障，而且包含监控检测、自动控制、电路传感、熔断机制等技术，对于某些突发故障可以不经过人工操作，快速触发保护机制，减少联锁伤害。此外，农机的电子控制台会生成故障记录，并进一步对故障位置和成因进行初步判断，为操作者提供及时的信息反馈，使维修更有目的性。而机电农机内部结构主要依靠电路控制，减少了部分笨重的机械零件，提高了传动效率，减少了零件出现磨损和故障问题。

2.3机电一体化对操作者的协助

多数普通农机都离不开人机结合，必须由人操纵机械完成农业生产，但农机种类较多，操作控制较为复杂，操作者必须经过系统的学习，并且保持操作过程的小心谨慎，才能发挥出农机的作用。加入机电一体化技术的农机将许多操作控制手法整合成面板按钮，或自动控制系统，从内部结构方面简化了农机组成，操作者可以更为轻松的掌握操作技术，并且不需要时刻控制农机作业，一些低难度等级的农业劳动可以交给计算机程序进行指挥，操作者逐渐转变成监控者。

3、机电一体化技术在农业机械中的具体应用及影响分析

3.1电子信息技术

单纯的机械或单纯的电工都不能反映机电一体化的应用能力，在计算机信息时代中，农机必须对电子技术和信息技术进行整合，如此才能促进机电一体化与农机达到更完美的适配关系，从而利用智能网络控制电子设备，由电子设备指挥农业机械。当前常见的带有机电一体化系统的农机中都配有电子显示屏、电子控制面板、芯片处理器、各类传感器等，它们相互之间形成了智能化工作系统，对农机的单元部分可以进行严格的控制和科学的管理。另外，为提高电子信息技术在农机领域应用的广泛程度，在设计阶段还为行业制定了一些通用的标准化程序，如机电一体化系统可以提供统一的标准化接口，使播种拖拉机、谷物收割机和翻地车等陆地行进式农机依靠标准接口与总线挂接，而总线则通过控制局域网进行数据的反馈传输，以此对农机起到控制和监测作用。

3.2CAD技术

CAD是许多机械行业的重要工具，自诞生以来，从基本的交互式绘图功能逐渐拓展到三维图形处理和局域网工作系统，将工作范围内的机械制图整理存储在一个空间中，便于相互交流和及时修改。

在此背景下，农机机电一体化设计可以由CAD对不同零件进行制图，并分析原材料来源、二维尺寸和三维结构，机械工程师可以对电脑中的图形任意平移、旋转、拉伸，如此，设计工作更为直观更为简单，同时结合农机的传动模式和作业需求，利用犁体曲面设计和三维建模方法等提高机械设计的准确性。

3.3GPS系统

一些处于运动状态的农机设备需要通过机电一体化了解和调整其工作状态，而利用GPS系统对农机进行定位，可以获取农机的历史行动轨迹、行进速率和当前位置等信息，同时为提高定位精度，可以安装效果更好的硬件，或利用差分GPS为农机位置精确修正，这种技术带来的优势还体现在：可以在恶劣天气条件下保持设备工作路线、与当地农机部门及时交互、分析单个设备的工作状态、促进农机集群作业的远程调度效率等。

3.4智能监控技术

在物联网技术的大背景下，与农业生产相关的土壤状态、田间产量和机械设备等都加入到智能化网络中，由此智能监控技术也被应用于农机机电一体化的建设中。对于不同的设备特点，监控系统设立了对应的录像机、传感器、仪表盘、报警装置等，录像机可以观察农机内部和周围的状况，操作者可以从远处观察电脑实时画面收集信息；传感器根据不同的功能，对温度、力度、速度等有着灵敏的反应，可以自动收集和传递农机运动的信息；仪表盘是人们对农机了解和操纵的关键，将监控信息以数值、图形等形式呈现在电子屏幕中；报警装置可以接收数字信号，及时反映农机零件转速、温度等参数的异常。

总之，机电一体化是农机走向科学发展道路的基本技术，在电子技术和信息技术等先进技术的作用下，将会有效促进农业的振兴与进步。

参考文献：

[1]康怀全.机电一体化技术对农业机械化发展的影响[J].农机使用与维修,2019(3):75-75.

[2]冯克强.机电一体化系统在农业机械工程中的应用[J].农家参谋,2019(4):99-99.

邹世彦.机电一体化技术在农业机械上的应用及重要影响[J].农家参谋,2020(16):45.