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

梁斌

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摘要：随着科技的迅速发展，近年来，机电一体化技术逐渐被应用于机械制造、农业、化工、电力等领域。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。

关键词：机电一体化技术；农业机械；应用

引言

随着科学技术的发展，自动化技术逐渐应用于各个行业。而农业作为我国的支柱产业，仍处于劳动密集型阶段，将自动化技术与农业生产工作进行有机结合，实现农业生产播种、施肥、收获以及包装等环节的自动化至关重要。基于此，主要讨论了农业机械设计制造自动化的发展意义和应用现状，指出了自动化技术在农业机械设计制造中存在技术研发创新能力不足、技术水平落后、重视程度低等问题，并提出了落实农机优惠政策、大力推广自动化技术及设备、加强农机生产厂家与农机推广机构的合作、培养现代化农民等应对措施以及实现智能化控制、融合互联网技术等提高农业机械自动化、智能化水平的措施，以期提高农业生产效率和农产品质量，持续改进农业机械自动化设备，促进自动化技术与农业生产的高度融合。

1机电一体化的概述

机电一体化是机械工程、电子工程、计算机科学和控制工程等多个学科交叉融合而成的一门学科，它通过将机械、电子和计算机技术融合在一起，实现自动化和智能化控制的目标，是将机械、电气、自动控制和计算机技术紧密结合的一种新型综合技术，能够实现对机械系统的智能化控制和自动化操作。机电一体化的主要目标是实现机械系统的自动化和智能化控制，它通过对电子和计算机技术的应用，将机械系统与控制系统紧密结合起来，从而实现机械系统的高效、精准、安全和可靠运行。机电一体化技术被广泛应用于工业、农业、医疗、家庭等各个领域，在汽车、机床、机器人、智能家居等方面都有广泛的应用。

2机电一体化在农业机械制造过程中的重要意义

2.1提升我国农业发展水平

我国农业发展较为缓慢，虽然拥有广阔的耕地面积，但是因为人口众多，农产品长期依赖进口，给我国粮食安全和人民生活带来了诸多隐患。相比于欧美等西方发达国家，我国农业发展水平仍显不足，其少量的农业生产人员即可以为国民提供足够的粮食，最主要的原因在于我国生产技术落后，尤其在农业机械的应用方面，农业机械的设计和制造往往周期较长，大型农业机械普及更为缓慢。但是，自动化技术在农业机械设计制造中的应用可以极大地解决农业机械普及缓慢的问题。

2.2降低企业生产成本

自动化技术在农业机械生产过程中的应用极大地提高了企业的生产效率，降低了人工成本，节约了企业资金，并进一步提升了企业的生产技术水平。当然，企业在进行自动化生产改造时的前期投入是巨大的，一方面要面临设备的采购；另一方面还要进行设备的调试。但是经过长时间的生产发现，自动化生产改造完成以后的企业成本支出不断减少，同时自动化设备在应用的过程中良品率更高，不仅提高了工件的成熟度，也减少了企业对资源的浪费。

3机电一体化技术在农业机械中的应用

3.1CAD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。

3.2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。

3.3水稻播种机的应用

播种机是农业生产中不可缺少的设备，如化肥播种机、水稻直播机等，PLC技术不仅可以实现机械进度的自动化，而且可以精确控制种子数量，提高种子的回放效率和成活率，改善农作物生长环境。同时，PLC技术在施肥播种机上的应用，可以改变传统的人工施肥方法，提高农作物产量，提升农民经济效益。但由于农作物产量受多种因素影响，PLC技术在农村地区的应用效果并不理想，播种施肥技术的改进也并不能有效提高农作物产量。因此，应进一步提高农业机械的现代化水平和自动化程度，使PLC技术与农业生产实现更全面的结合。

3.4电子信息技术

电子信息技术在农业机械中的应用主要体现在以下几个方面。第一，农业机械中广泛采用电子控制技术，电子控制技术包括传感器、控制器、执行器等多个部分，通过这些部件的协同作用，可以实现农机的精确定位、智能控制和数据反馈等功能。第二，电子信息技术在农机作业管理中发挥了重要作用，电子信息技术在农机作业管理中的应用主要包括作业计划、作业监控、作业分析和作业评估等方面。例如，农机作业管理系统可以通过网络和云计算技术实现作业数据的实时采集、传输和分析，从而为农机作业提供更加精细化、高效化和可持续化的管理服务。

4机电一体化技术的趋势和展望

4.1提升农业机械的综合性能，简化操作

电子信息技术在机电一体化系统中的应用有效提升了农业机械的综合性能，给农业机械操作和后期维护、检修带来了积极作用。电子信息技术在作业监测、故障判断、信息通讯等方面的优势明显，不但使农业机械的操作更为简便，也使得农业机械的维修更加便捷。维修人员利用电子信息技术和机电一体化技术，可以迅速掌握农业机械的故障位置和故障原因，简化维修过程，并可生成维修日志，利于后期养护工作的开展。

4.2实现智能化控制

智能控制是现在较为流行的一种工业控制方式，通过内置的芯片机器可以进行自主学习，然后完成生产任务，并且不需要人在机器中操作，既给人身安全带来了保障，又让工作方式变得简单化。目前，无人机也成为一种农业机械设备，无人机喷洒农药成为许多地区的选择，利用无人机可以实现人在田边操控遥控器完成田间作业，避免了对农作物的损坏。如果把智能化加入无人机中，可以实现仅仅设定喷洒路线就能自主完成喷洒工作。

4.3充分整合先进技术的优势，提高生产效率

近年来，随着我国农业的快速发展，机电一体化系统在兼容性和适应性上的突出作用，推动了农业机械的自动化、智能化升级。未来充分整合GPS技术、自动控制技术、计算机监控技术、微电子传感技术、电子信息技术的优势，以提升设备生产效率为目标，实现农业机械作业的自动化、智能化将是大势所趋。

结语

总之，机电一体化综合了电工电子技术、信息技术、信号转换技术、传感器技术等多种技术的优势，具有很强的兼容性和广泛的适应性，结合农业生产需要和应用场景，将其应用于农业机械设计中，可有效提升农业机械的综合性能。机电一体化技术在国内农业机械中的应用具有广泛的前景和巨大的潜力，不仅能提高农机的自动化水平和作业效率，而且能为农民提供更加智能和高效的农业生产服务，为我国农业现代化和农机智能化发展注入新动能。

参考文献

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