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

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摘要：近年来，我国农业生产模式发生了显著变化，农业机械成为农业生产实施的主要劳动力，在现代化生产过程中发挥了显著作用。在农机市场的激励下，农业机械产品的制造工艺、结构组成及功能都实现了显著优化，农业机械的生产可靠性相应提升。随着电子技术与各行各业深度融合，机电一体化学科得到了快速发展，其与农业机械的融合也越来越紧密，对传统的农机产品进行电子技术、控制技术的优化升级，能显著提高农机自动化程度，优化农机作业过程控制，降低农机故障率，有利于农业机械化生产的高质量实施。

关键词：机电一体化；农业机械；应用

引言

近年来，我国农业现代化进程日益加快，对农业机械的应用越来越广泛，有利于提升作物产量及质量、节省人力成本和资源投入。科学技术的持续创新进步，促使农业机械逐渐呈现自动化和智能化的特征，农户可以按照预先设定的程序和参数，进行无人化生产和远程管理，极大地提高了农业生产能力和效率。

1机电一体化技术的概述

在机电一体化技术中，保护了多种技术类型，通过这些技术的综合性应用，不仅实现了各种现代化的功能，包括计算机技术、传感技术等，在机械产品上安装传感器，实现机械产品的自动化运行，脱离人为控制，提高机械运行质效，而且在机电一体化的作用下，机械产品更加安全，摆脱了人为因素带来的消极影响。机电一体化技术在农机中的应用，有助于提高农业生产力。新时期，由于社会对农业生产模式创新提出了更高的要求，农业方面要加强农机推广，同时机械工程方面也要不断地拓展农机功能，利用机电一体化技术改变农机的运行模式，进一步促进农业现代化水平的提升。

2机电一体化技术在农业机械中的应用

2.1计算机辅助技术应用

农业机械设计制造中，机电一体化的应用是发展趋势，计算机辅助技术则能够根本上优化机械效率，以计算机为工具，建立三维模型，能够通过几何参数，确定零件尺寸结构、排列钉齿方式等，自上而下完成设计，保证零部件装配完整性。（1）构造模型。农业机械零件设计中，利用计算机技术对零部件分类，分析构造，提取特征建立零件特征库，赋值参数，确定特征定位，进而构建零件参数化模型。机械零件建立实体模型后，利用计算机辅助技术的模块列表，自动将模型元素列出、命名，保证参数名称简单易懂，可添加注释。参数定义后输入零件尺寸、对应关系，确保系列化设计与修改时，通过修改特征参数，即可修改整体零部件结构，提高设计效率。（2）零件构造。农业机械中，犁体曲面、水泵叶轮、旋耕机旋刀、螺旋输送器等零部件曲面复杂，采取传统CAD、手工方式设计，无法满足精度要求。计算机辅助技术可精准、直观的进行零件设计，为CAM、CAPP数控加工及制造模具提供指导。在零部件构造中，建立机械CAD模型，使用二次开发工具将零部件模型集成至软件系统内，以参数控制，做到实时设计农业机械产品。还能利用该技术，开发农业机械通用件库、动力机械库、机械零件库等，开发集成系统，对农业机械设计辅助计算、动态仿真。

2.2农业灌溉设备应用自动化控制技术

农业灌溉是目前农业生产过程中的一个重要环节，对于农业机械的使用，注重节约用水和提高水资源利用率。而传统的灌溉设施和方法，均会导致严重的水资源浪费现象和资源利用率不足等问题。通过应用自动化控制技术，能够联合计算机、通信技术等构建智能化的灌溉系统，根据农田的监测情况、未来天气预测等，实施精准灌溉。例如，可应用农田灌溉自动控制系统，其由灌水器、水分传感器、温度传感器、压力和水位传感器等构成，按照数据采集结果利用计算机进行分析，明确农田需水量，再对滴灌、喷灌等灌溉设施进行自动控制，在蒸发量较小的时段进行灌水，以此实现动态化和标准化管理，有效提升灌溉效率，避免出现水资源浪费等情况。例如在干旱时期，相关人员根据农田分布土壤含水率检测传感器的数据传输结果，设定自动灌溉参数，可实现分区灌溉，协调用水量，保障对水资源的高效利用。

2.3在植保无人机中的应用

在植保无人机的应用过程中，无人机设备属于关键要素，从功能和应用时间上来看，植保无人机属于高新技术范畴，是一项新兴技术，无人机也是现代科技的结晶，在各种高新技术的作用下，无人机的作用强、功能全面，兼具智能化的效果，这些机械功能，进一步地拓展了植保无人机的应用范围，使得植保无人机在农业领域中具有高度的可行性。植保无人机的设备体积较小，对环境有非常强的适应性，在一些面积不大的空间中也能自由操作，比如可以在地头完成起降，环境因素对植保无人机产生的限制性较小，极大程度地提高了植保无人机的应用便利性。在农业生产中，可以根据农作物的种类和具体的操作需求，对植保无人机的运行参数进行自由调整，比如规划飞行设备的运行线路、调整飞行高度、自动化进行设备定位，而且操作人员可以利用机电一体化技术，在飞行之前设定植保无人机的运行程序，以GPS技术为信息传输纽带，实现自动化的设备运行。由此无人机可以脱离人为控制，自动化地完成农业生产，推动农业的现代化进程。

2.4自动化集成应用

在农机设计制造过程中，对于自动化技术的应用应当注重与其他技术之间的融合应用。对于自动化技术来说，其不仅仅可以在一定程度上提高农机设计制造水平，同时还能够进一步促进其他相关技术的发展。此外，对于农机设计制造来说，自动化技术的应用还可以实现设备之间的共享以及集成。这不仅可以为相关设备提供更加先进的管理经验和技术支持，同时还可以在很大程度上促进其他设备在管理中的应用效果。此外，对自动化技术和其他相关设备进行集成应用可以在很大程度上提升其使用效率，对农机设计制造水平提高具有十分重要的作用和意义，同时还能够为我国经济发展提供更加可靠的保障。

2.5电子信息技术应用

农业机械设计制造中，电子信息技术的应用，可提高农业机械智能化、自动化水平，实现集约化农业流程管理，控制设计制造成本，推动农业实现可持续发展。（1）机群调度技术。我国农业机械信息化仍处于起步阶段，未能实现全方位远程控制及物联网管理，可将机群调度技术用于其中，完善农机管理系统，利用中央处理器进行控制、指挥与调度，监控农业机械的制造，收集机械反馈。（2）总线通信技术。农业机械多使用拖拉机，其采取非智能化生产技术，影响了机械制造效率。为满足智能农业建设需求，需加强设计智能显示终端，利用光缆、双绞线特点，以公共接口连通通信网，采取串行结构，辅以标准化接口，连接农业机械的关键部件，实现集中操作管理。（3）人机接口技术。传统农业机械人为操作控制，应用人机接口技术，基于电子信息将仪表组换成电子显示器，做到终端数字智能化显示，实现人机良好交互。

结语

综上所述，机电一体化技术与农业机械的深度融合能显著提升农业机械化水平，实现我国农机产品的应用能力与适用性升级。现有农机产品应进一步与电子控制技术、传感器技术、环境感知技术、远程监测技术相结合，为农业机械的发展提供强大助力。与此同时，农机行业也应当积极引进机电一体化人才，促进人才的合理化建设，为农机产品升级和行业发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]彭程.机电一体化系统在农业机械工程中的应用分析[J].流体测量与控制，2022，3（1）：16-18；25.

[2]牛璐.机电一体化系统在农业机械工程中的应用策略[J].河北农机，2021（10）：63-64.