農業機械機電一體化技術的運用實踐

沈陽航空航天大學機電工程學院 侯宗賓

引言

農業作為我國社會發展的基礎行業之一，對我國經濟發展有著極為重要的作用。因此，提高農業的生產效率是提升我國經濟成長速率的重要手段。而提高農業生產效率的最佳途徑就是將機械化生產模式融入農業生產當中，不僅可以最大程度地解放人民的雙手，也可以將生產質量以及效率進行進一步提升。隨著現代互聯網技術的不斷進步，機械化生產也在這一時代背景下得以更加智能化地改變，而應用于農業的機電一體化的優勢也逐漸展露出來。機電一體化技術是將多種先進的科學技術的優勢進行有機結合而成的新興技術，可以在一定程度上將傳統農業機械的問題進行解決，對此，本文以機電一體化在農業中的應用作為主題進行以下論述。

1 機電一體化技術概述

機電一體化是指將計算機、微電子機械技術以及信息處理技術進行融合，以此打破傳統學科限制的技術壁壘的新型現代化邊緣技術。由于是多個學科相互融合，所以機電一體化技術涉及的方面非常廣泛，所以對于農業的發展有著極為重要的影響。機電一體化技術的最主要表現就是人工智能的實現，這主要是依靠計算機技術而產生的。不僅如此，機電一體化技術也能夠充分利用信息轉換技術以及軟件編程技術等多方面技術進行實際操作，將傳統農業機械的能源消耗問題以及操作技術復雜的問題進行有效的根除。由于機電一體化具備較強的綜合能力，從而使得機電一體化系統的內部技術可以根據自身優勢將其他方面的技術缺點進行自動彌補，以推動機電一體化技術的廣泛應用。

機電自動化由于具備人工智能的特點，所以在微電子控制技術方面有著極大的推動力，并將微電子控制技術推廣于各個行業之中進行實際應用以及更新。不僅如此，在使用了機電一體化技術的機械設備之中，機械對于自身內部存在的故障可以進行一定程度地自我調節及修復，從而為相關維修人員提供了相當大的便捷。機電一體化技術的實際應用一般是以機械作為本體，將實際的工作流程及操作手段作為基礎，滲透進各個涉及機械化生產的社會生產活動當中的技術。在這一過程中，不僅不會因為磨損等原因對機電一體化系統造成損傷，而且會為實際的生產質量以及效率做出重大貢獻。由此可見，將機電一體化應用于實際的農業機械以及農業生產活動中對我國農業來說有著重大意義。

2 機電一體化技術對農業機械的作用

2.1 提高農業機械的作業能力

機電一體化技術在農業機械中的應用打破了傳統農業機械在實際作業過程中的信息采集以及機械控制等多方面的束縛，在農業機械的精細程度、工作效率以及科學操作方面都有著極為重要的提升作用，從而進一步提升農業機械的利用價值。由此可見，機電一體化技術可以使農業機械的精確性得以最大程度的提升，使傳統農業機械無法做到的細節處理得以實現，再加上機電一體化避免了人工操作中的失誤操作，從而使得機電一體化技術能夠得以完全避免人為因素，以此保持最佳狀態進行農業生產工作。

2.2 提高農業機械的操作安全性

由于機電一體化技術具備狀態檢測、故障診斷等多種安全性的全新功能，所以可以為農業機械操作提供更加安全穩定的條件。在使用農業機械進行實際農業作業時，如果農業機械因一些不可避免的外界因素導致內部存在安全隱患甚至是故障時，機電一體化系統會針對農業機械中存在問題的部位進行針對性的診斷，并及時予以機械操作者警報，幫助機械操作者提前發現農業機械中存在的問題，保證機械操作者的使用安全，也進一步提升了農業生產活動的安全性。不僅如此，由于機電一體化技術將傳統農業機械中的多余部件進行舍棄，從而使得機械內部的摩擦大大減少，農業機械的靈活性大大提升，推進了農業生產活動的安全性以及可靠性。

2.3 提高農業機械操作的便捷性

傳統農業機械的內部結構復雜，存在很多不必要的機械結構，所以在一定程度上為機械操作者帶來了不小的難度。而機電一體化將傳統農業機械進行了有效的簡化，將很多不必要的內部結構進行合理地刪減，為機械操作者提供了更為精準、更為簡便的操作，將農業工作人員的工作環境進行進一步提升。由于機電一體化技術可以使得農業機械根據所要進行的農業生產任務進行提現設定，并按照事前預定好的方案進行準確操作，使得農業生產活動更為精準，機械操作人員也可以最大程度地解放雙手。

3 機電一體化技術在農業機械中的實際應用

3.1 計算機輔助技術在農業機械中的應用

計算機輔助技術（CAD）是結合了計算機技術，將數據以及網絡通訊通過圖形建立起三維建模的綜合性技術、相關工作人員可以根據計算機輔助技術，根據實際農業生產活動的機械以及其他需求進行三維虛擬模型的建立，并根據建立的模型進行合理的整改及設計，以此為農業機械向更加合理的技術方面進行改進，為我國農業生產活動提供更加精準、便捷的農業機械。但是由于計算機輔助技術需要大量信息的支撐，并需要將農業機械進行詳細分析，所以在操作方面需要工作人員具備專業的知識及經驗才能做到。

3.2 全球衛星導航技術在農業機械中的應用

全球衛星導航技術（GPS）是利用傳感器技術以及超聲波技術等具備高精準性的技術結合而成的綜合性技術。農業機械中的儀表就可以利用全球衛星導航技術，將農業生產活動現場的實際情況利用三維坐標以及圖形的方式進行展示，在進行實際農業生產活動中，相關工作人員就可以根據三維坐標以及圖形了解到實際的生產情況，并進行準確的人員調度以及任務分配，從而促進農業生產工作能夠順利高效地進行。尤其是需要使用農業機械進行大規模生產活動時，全球衛星導航技術就可以在這一環節大展身手，充分發揮出農業機械群的高效率、高質量的優勢，以此提升農業生產活動的現代化水平。

3.3 虛擬現實技術在農業機械中的應用

虛擬現實技術是指虛擬的數據以及圖形根據實際生產需要，通過計算機技術將圖像以及數據進行多媒體化的現代化智能技術。相關工作人員可以利用虛擬現實技術建立虛擬的三維空間，并將實際的農業生產活動中的場景以及實際生產活動數據根據實際需求傳送到這一三維空間之中，利用虛擬現實技術建立起準確的模型，并在虛擬模型中將其進行分割或者整合。虛擬現實技術將實際生產活動中的聲音、運動等種種因素進行模擬，以此將農業機械的農業生產活動進行演練，從而提高機械操作者的機械操作技術以及安全意識。

3.4 監控技術在農業機械中的應用

監控技術是指在實際的農業生產過程中進行技術層面以及安全層面的實施檢查工作，以此提高整個農業生產活動的效率及安全性的技術。在使用農業機械進行生產工作之前，相關工作人員就需要對所要使用的農業機械進行檢查，防止因機械內部存在的隱患導致安全事故的發生，雖說以上過程在農業生產過程中是十分必要的，但是由于傳統農業機械的各種桎梏，導致在效率上很難得以提高，而機電一體化技術中的監控技術就可以將這一問題解決，不僅可以將農業機械中存在的問題進行預警以及一定程度的預防，還可以減少農業機械對于人工操作的依賴，進一步實現農業生產活動全面自動化的目標。

3.5 電子信息技術在農業機械中的應用

電子信息技術是整個農業生產活動中應用最為廣泛的技術，而電子信息技術就是機電一體化技術中的其中一項。在實現農業生產活動機械化以及自動化等多個方面都有著極為重要的推動作用，而電子信息技術就是實現以上所述的計算機輔助技術、全球衛星導航技術、虛擬現實技術以及監控技術在農業機械中得以全面應用的技術保障，不僅如此，在減少農業生產對自然環境的破壞、農業施肥、農業機械通信與診斷等多個方面都有著舉重若輕的重要作用。將農業機械工作的實際情況進行準確及時的反饋，以此保證農業機械能夠為農業生產活動提供更加安全、穩定以及高效的利用價值。

4 結語

綜上所述，機電一體化是結合了多種技術，取百家之長熔為一爐的全新的綜合性技術。在農業機械中引進機電一體化技術不僅可以進一步提升農業生產活動的質量及效率，也能為農業機械操作者提供更加安全的工作環境，其對我國農業的發展有著極為重要的推動作用。對此，本文以農業機械機電一體化技術的運用實踐作為標題，分為機電一體化技術概述、機電一體化技術對農業機械的作用以及機電一體化技術對農業機械的實際應用這三個部分進行上文論述，以此為相關工作人員提供一定的參考。