机电一体化技术在农业机械中的应用

机电一体化技术在农业机械中的应用

徐家祥

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摘要：随着社会的进步，各个行业都在迅速发展。机电技术的发展和在工业领域的应用，极大地推动了生产力的发展，提升了人类社会的生产效率。目前，机电一体化技术是当前工业领域的重要的技术之一，在农机制造领域的应用也越来越广泛。信息技术在机电一体化技术领域的应用，极大地提升了农业机械的生产效率和科技水平，成为先进制造领域的热门技术，进一步加快了人类社会工业化进程。

关键词：机电一体化技术；农业机械；应用

引言

随着我国科学技术水平的不断提高，机电一体化技术越来越成熟，将机电一体化应用到农业机械中，充分发挥其在提升设备操控性、保证设备生产精度、提高作业效率等方面的优势，可大幅提升农业机械的综合性能，推动我国农业可持续发展。

1机电一体化技术的特征

机电一体化技术具有综合性，是对机械和电子等相关数据的结合，并实现不同类型技术的共同发展。当前，该技术在实际应用的过程中主要具有以下特点：其一，体积小。随着电子信息化技术的发展，再加上机械技术革新的推动作用，使得机电一体化设备体积不断减小，应用更加便捷，受到诸多企业的认可。其二，生产销量较高。为了更好地满足市场需求，相关作业人员在实际进行生产任务时，都会在保障设计生产质量的基础上，优化选择一些具有更高效能的生产技术。其三，具有较高的安全性。在机电一体化设备在实际生产运行的过程中，往往应用到多种先进技术，这些技术仅仅依靠计算机进行操作，就能满足实际技术需求，具有较高的应用价值。

2机电一体化的核心技术

2.1传感器技术

现阶段，虽然我国已经研制出更高精度的传感器，但由于受各方面因素的影响，还没有得到普及应用。当前所使用的传感器存在一些不足，不仅精度不够，可靠性也缺乏有效保障。对于机电技术的发展来说，传感器精度的提高是重要的一方面，也是集成技术发展的关键。在当前的传感技术中，光纤传感技术是主要的发展趋势。

2.2机械控制技术

在传统的机械工程中，主要由工作人员来控制工程进度，不仅难以保障操作精度，也会消耗大量人力资源。而机电一体化技术的产生，可以弥补这一点。通过应用自动化控制技术，能够准确定位，有效控制速度，减少人力资源的需求。同时，能够通过机械控制系统满足实际检测和效率等方面的需求，有效保障整体机械工程进度。

3应用机电一体化技术先进农机的特征

3.1体积小，重量轻

目前的机电一体化技术与传统的机械技术相比，具有明显的体积小、重量轻的特点。近年，在电子信息技术进步的推动作用下，各类电子元器件的体积都在不断缩小，集成电路的大规模应用，让许多传统电子元器件的体积极大缩小，重量也极度降低，使得应用了机电一体化技术的农业机械体积越来越小。也正是得益于体积小、重量轻的优点，使得现代先进农机的运输和使用变得十分方便，极大地提升了其使用效率和生产效率。

3.2生产效率高

生产效率高是机电一体化设备的重要特征。机电一体化技术的发展，一直在不断适应市场发展的需求，为了匹配工业企业的生产需求，机电一体化设备会采用许多高效保质的技术，来提升机电一体化设备的工作效率，提升农业生产机械的生产速度。随着一些高新技术与机电一体化技术的统合，尤其是电子信息技术的融入，让应用了机电一体化技术的先进农机的效率越来越高。

3.3安全性能高

采用机电一体化技术的现代农机与传统的农机相比，具有较高的安全性能。机电一体化农机的运行，许多人工操作被机电设备所取代，极大地降低了生产过程中人员风险。另外，机电一体化农机的运行，许多动作指令的下达，都是按照设定的电脑程序执行，降低了人工操作失误概率，电脑程序的高可靠性促进了机电一体化农业机械安全性能的提升。

4机电一体化技术在农业机械中的应用

4.1CAD技术

CAD（计算机辅助设计）技术已经逐渐成为农业机械设计和制造领域的一项重要技术。CAD技术可以帮助农机设计人员进行数字化建模、虚拟装配和仿真分析等操作，提高农业机械的设计效率、产品质量和生产效益。第一，CAD技术可以帮助农机设计人员进行数字化建模，将农业机械的各个部件进行数字化表示，实现三维图形的建立。在建模过程中，设计人员可以根据产品要求、制造工艺和材料特性等进行合理的构建，避免了传统手工制图的烦琐过程，提高了设计的效率和准确性。第二，CAD技术还可以实现虚拟装配，即将不同的部件按照设计要求进行组装和排列。通过虚拟装配，设计人员可以检查和优化不同部件之间的匹配度和配合性，避免了因设计错误或装配不当带来的问题，提高了农机的装配质量和可靠性。第三，CAD技术可以进行仿真分析，包括运动仿真、应力分析、温度分析等，以检测设计的可行性并优化设计。通过仿真分析，设计人员可以快速评估设计的可行性，发现设计中存在的问题，从而减少试制次数和成本，提高设计效率和产品质量。

4.2GPS技术

GPS技术是一种以人造卫星信号为基础，实现三维空间定位的高精度无线技术，已广泛应用于航天、航空、军事、农业等领域，具有定位精度高、仪器操作简便、抗干扰能力强、适用性强等优点。目前GPS技术在农业生产中主要应用于农业信息采集、农机自动作业，在农业机械设计中充分结合机电一体化技术和GPS的优势，可大幅度提升农机装备的自动化、智能化水平。例如，通过在机电一体化系统上搭载GPS模块，可使农业机械在作业时完成对作业田块的精准测量，根据采集到的数据，进行精细化平地、耕地、播种、施肥、驱虫；还可对装配GPS模块的农业机械进行实时监控和远程控制，实现农业机械作业的跨区管理。

4.3VR技术

VR（虚拟现实）技术是一种可以实现人机交互的新技术，可以为用户提供一种身临其境的感觉，将用户带入一个虚拟的现实环境中。在农业机械领域，虚拟现实技术也有着广泛的应用，可以帮助农民进行农机的培训、操作、维护等。第一，虚拟现实技术可以用于农机的培训。通过虚拟现实技术，可以模拟出各种不同的农机作业场景，让农民在虚拟的环境中进行模拟操作，提高农民的操作技能和操作经验。例如，可以在虚拟环境中模拟出收割机在不同的作业场景下的操作流程和技巧，让农民在虚拟环境中不断练习，提高自身操作技能和效率。第二，虚拟现实技术可以用于农机的操作。虚拟现实技术可以将农民带入一个虚拟的环境中，让农民在虚拟环境中对农机进行操作，同时监测农民的操作行为和动作，提供实时反馈和指导。第三，虚拟现实技术可以用于农机的维护。通过虚拟现实技术，可以模拟出农机的内部结构和部件，让农民在虚拟环境中了解农机的构造和维护方法，提高自身维护和保养农机的能力。第四，虚拟现实技术还可以用于农机的设计和优化。通过虚拟现实技术，可以模拟出农机的工作环境和作业场景，进行各种仿真实验和测试，提高农机的性能和效率。

4.4虚拟技术

虚拟技术是一项利用计算机对复杂数据进行可视化操作和交互运算模拟的综合性技术，由于其在虚拟平台构建、虚拟系统检测方面具有很强的优势，在科技、医疗、娱乐等领域得到了广泛应用。在农业机械的设计中将机电一体化技术与虚拟技术进行融合，可实现对农业机械的外观设计、机构部件的模拟组装、性能参数的可视化检测，缩短研发流程，节约设计成本，推动农业机械的智能化、自动化发展。

结语

近年，我国在农业机械制造领域和农业产业领域的发展取得了全球瞩目的成就，但是与西方发达国家相比，仍然存在着较大的差距，我国还存在许多技术难题等待攻克。我们只有立足实践，适应市场发展需求，不断研究新的发展思路，才能让机电一体化技术为我国的农业机械设备发展和现代农业贡献更强的力量。

参考文献

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[2]王申福.机电一体化系统在农业机械工程中的应用试析[J].新农业,2019(16):48-49.

[3]刘力硕.机电一体化系统在农业机械工程中的应用试析[J].时代农机,2019,46(11):10-11,13.