探讨如何在农业机械现代化中使用机电一体化技术

探讨如何在农业机械现代化中使用机电一体化技术

肖寒

（湖北省利川市汪营农机服务中心）

摘要：为实现农业现代化生产的目的，在农业机械中推广使用机电一体化技术，提高农业机械的现代化水平就成为了重要途径之一。本文将针对农业机械现代化中使用的机电一体化技术进行分析。

关键词：农业机械现代化（农机现代化）；电子信息技术；电液比控制技术

引言：二十一世纪是科学的时代，大量先进科学技术的出现，推动着各行各业的快速发展，通过在农业机械中使用微电子技术、计算技术等先进的机电一体化技术，才能够进一步实现农业机械现代化，为农业经济更换强力引擎。

（一）农业机械现代化中的机电一体化技术使用特点

1.使农业机械智能化水平得到提高

在农业机械中推广使用机电一体化技术，将微电子控制技术、计算机技术、信息技术等运用于农业机械当中，使得农机化设备智能化水平快速提高。通过引入机电一体化技术有效的对农业机械结构进行了优化、提高了农机化工作效率，让其使用范围不断扩大。

2.农业机械功能得到扩展

机电一体化技术是一种有机综合技术，其囊括了微电子技术、机械技术、计算机与信息技术、传感测控与自动控制技术、信息变换与接口技术、软件编程技术以及电力电子技术等。通过在农业机械中融合相关技术，将扩展农机设备功能，使其功能实现多样化，让设备质量更高，使用的效果变得更加可靠，同时也降低了能源的使用，达到了节能减排的目的。

3.农机自动化水平得到提升

在农业机械中使用机电一化技术有效的提升了农业机械的信息化及自动化水平，使农业作业变得更加规范、准确，让农业机械的产能与生产效率得到了进一步提升。

4.使农业生产更加人性化

在农业机械中使用电子信息报警、故障自动诊断等先进的机电一体化技术，有效的提高了设备操作的安全性与可靠性，降低了农机设备发生故障的概率，提高了农机设备人体学设计的合理性，让操作变得更加简便，使维护变得更加便捷，降低了人力、物力、财力资源的投入。

（二）农业机械现代化中使用的机电一体化技术

1.电子信息技术在农机现代化中的使用

农业机械的常见设备就是拖拉机，当前拖拉机智能化、网络化发展思路已经成为其主要发展方向。在发达国家的大中型农业机械设备中，已经安装电子监控及自动控制系统，并大力推行农业机械的接口通用化，这进一步提高了农业机械的智能化发展水平。这主要是因为，农机化体系的建设必须实现一定程度的电子系统设备的通用性与兼容性，只有这样农业机械才能够得到广泛的推广与使用，降低维护维修费用。当前我国农业机械电子信息技术应用最多的就是仪表设备。传统的仪表盘也被电子监视仪器所取代着，并朝着人工智能的方向发展。在这一技术的应用上，其不仅改善了操作者和机械的交互界面还促进了人机接口技术向更高层次的迈进，受到了人们不断的重视。不久的将来，农机现代化必然会以电子信息技术为基础的，大量使用集群调度技术，从而实现提高农业生产效率的最终目的。

2.CAD技术在农机现代化中的使用

CAD技术主要应用于农业机械的运动学及动力学设计方面，同时他也可以对农业机械空间作用力以及农业物料在定轨迹、运动规律等进行分析，通过CAD技术的使用，将有效的提高农业机械研发的科学性与农机设备设计的可靠性与实用性。

3.GPS系统在农机现代化中的使用

高精度GPS系统应用的传感器、、GPS差分等技术，在经过计算机软件进程处理后，农业机械中的虚拟仪表就能将农业生产现场中的三维图形和三维坐标等信息体现出来。在大面积农业生产工作的开展中，通过使用GPS技术就可以实现对农业机械集群的快速、合理调度，有效的发挥农业机械集群的工作效率与使用价值，进一步提高农业机械的现代化生产水平。

4.电液比控制技术在农机现代化中的使用

农业机械中运用的点也比控制技术原理为：由电比例操作杆收集动型号后及时传送到控制系统处理，然后将处理结果传输到PWM值控制比例阀，在经传感器实现对农业机械的自动或半自动操作控制。通过该技术的使用将有效的减少人为失误造成的损失。

5.计算机视觉技术在农机现代化中的使用

计算机视觉技术原理：通过运用数学、数字图形处理识别等技术对单一或复杂图像进行精准甄别。该技术可提高农业生产率、实现农业生产及管理的自动化与智能化，所以其在农业发展中的应用前景广泛。当前在测量植物外部生产参数、监测病虫害、识别杂草、农产品质量检测等工作中已经取得了较为显著的成果。不过，在现实运用中也发现该技术对复杂农业对象缺乏规律性认识，容易出现错误，所以还有待进一步完善。

6.监控技术在农机现代化中的使用

在进行农业机械的操作中，为了保证农业机械操作的稳定性、可靠性、准确性，操作人员需要实时关注机械设备各项运行参数是否处于正常状态，从而增加了操作人员的工作负担，容易造成注意力分散、引发操作事故。所以，将机电一体化技术应用于农业机械的仪表系统当中，实现实时监控目的，就可以降低操作员的工作强度。当前，在农业机械上安装的新型仪表设备也存在较大的差异，比如小型机械大多使用黑白屏或机械仪表、大型农业机械使用彩色液晶屏等。由于农业机械可以根据性能划分成多种不同类型的设备，所以配置的仪表设备大多具有明显的针对性，通过科学配置的仪表设备能够将农业机械在工作中的实时工况动态数据及时的通过显示屏显示给操作人员。另一方面，在农业机械设备工作不见上安装摄像探头后，还可以实现对农业机械设备操作状况的实时监控，从而实现了操作人员对农业机械实际工作状况的实时、准确掌控的目的，提高了操作的准确性与农业生产的效率。

7.虚拟现实技术在农机现代化中的使用

所谓虚拟现实技术，就是说使用计算机技术、传感器技术、信息技术、影音识别技术、只能技术等帮助农业机械设计者建立三维立体世界的先进技术。该项技术可以进行几何建模、运动建模、物理建模、声音建模和模型分割，实现农业机械设计最优化；还可通过模拟各种极端环境和突发危险来培训农业机械操作者，提高其应急能力和工作效率。

（三）农业机械机电一体现代化的未来发展趋势

1.将朝向光机电一体化方向发展

农业机械技术在融合了机电一体化技术后，必然会继续融合激光技术及计算机技术，从而实现对农业机械的现代化升级，提高农业机械动力系统、操作系统、控制系统等的使用效果，达到全面提升农业机械现代化水平的目的。

2.农业机械必然实现柔性化和智能化的结合

所谓柔性化是指一种可以独自自主实现农业产业生产又可以为总体服务、科学合理的处理突发问题的自律分配系统。实现柔性化发展后，农业机械子系统故障将不会影响整体系统，从而确保了农业机械工作的稳定性与可靠性。农业机械为了满足农业生产要求，必然会不断的吸收先进的机电一体化技术，朝向高度智能化、柔性化的方向持续发展。

3.农业机械必然朝向微型机电化与信息化方向发展

受到先进的纳米技术及蚀刻技术影响，农业机械化中使用的机电一体化技术设备、原件必然会朝向微型化发展。通过实现农业机械机电一体化设备传感器、处理器、执行器等的微型化、集成化，必然可以所有设备体积，节省设计经费。同时，通过不断的融合先进的信息化技术对农业机械进行信息化升级，优化其生产功能，也必将成为其未来的发展趋势之一。

结束语：合理的使用农业机械、实现农业机械的现代化升级与机电一体化技术的有机结合，将有效的服务农业生产，提高农业生产效率与农业机械化耕作水平，推动我国农业产业高效、稳定、健康发展。

参考文献：

[1]赵志强,卢昕,林甦君.机电一体化技术对农业机械化发展的影响[J].农民致富之友.2012(20)

[2]胥宏民.探析机电一体化在农业机械中的应用[J].河北农机.2012(04)

[3]项建廷,赵毅,赵尔迪.谈物联网与农业机电一体化的关系[J].农机使用与维修.2011(04)