浅析机电一体化在农业机械中的应用

浅析机电一体化在农业机械中的应用

廉君

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摘要：随着电子信息和相关行业的快速发展,机电一体化技术已经在各个行业得到了广泛应用,极大地提高了我国制造业的生产率和标准化程度。近年来,基于国家相关政策的不断支持,农业生产作业过程中也逐渐与机电一体化技术相融合,在传统的农业机械产品上,通过电子技术、控制技术对其改进,简化了农业生产的作业流程,提高了农业机械的作业效率,同时,使农业机械的自动化、标准化水平得到明显提升,从而促进了农业机械化的高质量发展。

关键词：农业机械；机电一体化；农业生产

引言：

目前，农业机械集成水平越来越高，这是当前农业机械化发展的主流趋势，利用这些先进技术集成的农业机械，不仅可以降低农民的劳动强度，而且能够提高农业生产的效率以及产出效益。机电一体化作为一种集成的现代技术，通过将微电子技术、计算机技术、信息技术等集于一体，实现了多项技术成果的综合，将其应用于农业机械之中，极大地解决了农业机械功能单一、易出现故障、自动化水平不足等问题，使农业机械运行时的准确性、灵敏性、高效性得到提升。因此，本文重点对机电一体化技术在农业机械领域中的应用进行分析和研究，并对其发展趋势进行展望。

1机电一体化技术在农业机械中的应用优势

1.1减少农业机械故障

无论发展何种产业，在实际生产中必须将安全放在首位，农业也是如此。目前，我国农业机械化水平还没有达到完全自动化的程度，很多地区仍是以半自动化农业生产为主，在实际农业生产中，如果农业机械发生故障，不仅影响农业生产，而且对农业机械的作业人员也会产生安全威胁。将机电一体化技术应用于农业机械领域，可以有效增强农业机械的可靠性和安全性，对农业机械发挥监测和防护作用[1]。当农业机械在生产运行时出现机械系统、电力系统等问题时，该技术便会通过监测发现农业机械的异常运行状态，并向操作人员发送报警信息，使操作人员能够第一时间解决各类问题，从而减少农机故障，确保人员安全。由此可见，将机电一体化技术应用于农业机械之中可以对机械故障提示信息进行采集和自动化分析，通过预警提示操作人员对即将发生的故障问题进行处理，从而有效减少农业机械故障。

1.2有助于推动农业产业可持续发展

农业机械机电一体化技术的应用是农业产业可持续发展的重要推动力，使农业生产更加高效、精确和可控，有助于提高农产品的产量和品质。农业机械机电一体化技术通过降低生产成本、提高生产效率和改善产品质量，提高了农业产值和农民收入，推动农业经济可持续发展。此外，农业机械机电一体化技术还有助于实现绿色农业和可持续农业的发展目标，降低对环境的不利影响，能够更好地满足消费者对安全健康食品的需求。因此，农业机械机电一体化技术的广泛应用不仅有助于农业产业的现代化，还有助于推动农业产业的可持续发展。

2机电一体化在农业机械中的应用

2.1农业机械CAD一体化设计

CAD是一项集计算机图形学、网络通信、数据库等专业技术于一体的综合性机电一体化技术，可以对农业机械进行优化设计、设计修改以及输出效果调整等。借助CAD开展农业机械一体化设计，可以使农业机械研发的整体效率得到提升。以往采用传统二维CAD对农业机械进行设计时，仅能够对农业机械的平面图进行设计，一旦农业机械设计图中某一细节出现错误，则修改工作极为繁琐，甚至会出现“牵一发而动全身”的结果，导致二维CAD平面图纸整体需要大改。随着机电一体化技术的发展，目前使用的CAD技术已经从二维升级为三维，可以利用三维扫描仪构建完整的农业机械CAD数据模型，使农业机械研发人员能够从动力学、机械工程学以及运动学等多视角对农业机械设计的合理性进行剖析，并且能够掌握农业物料的空间运动轨迹、给定轨迹以及平面运动时产生的作用力，并对农业机械进行科学化、规范化设计，使CAD一体化设计能够满足现代农业机械设计的基本需求，提升设计的精度和整体效果。例如，在对农业耕作使用的犁进行一体化设计时，可以使用Creaform三维扫描仪结合GeomagicDesignX构建三维CAD数据模型。犁作为常见耕地农具，主要应用于破碎土块，并且还要耕出沟槽，从而为播种打好基础。设计人员可以结合三维CAD数据模型，考虑犁地、开沟、壅土等实际需求，对犁的设计进行调整，对犁的尖端部位、犁体的曲面、安装座等结构部分进行逐一调整，最后通过VR技术对设计好的模型进行验证，确保设计结果能够满足实际生产需求。由此可见，农业机械CAD一体化设计对于提升农机质量发挥重要作用，可提升农业机械使用效果。

2.2机电一体化在播种和种植中的应用

播种和种植是农业机械机电一体化技术的关键应用领域。传统的手工播种和种植方式效率低下，耗时费力，而机电一体化技术的应用给传统的播种和种植方式带来了变革。首先，自动化播种机械的引入，极大地提高了播种的精确性和一致性，利用先进的传感器和控制系统确保种子按照准确的间距和深度种下，促进作物的均衡生长，有助于减少种子的浪费，提高产量。其次，农业机械机电一体化技术的应用使种植过程更加智能，使用现代农业机械的电子界面监测、调整播种参数，以适应不同的土壤类型和气象条件。最后，自动化播种机械还可以连接北斗卫星导航系统和地理信息系统，实现精确的地块管理，这有助于农民制定更加合理的农业计划，优化资源利用，降低成本，提高生产效率。

2.3机电一体化在采收机械中的应用

为了保证采收机械作业过程中信息的准确性和及时性，必须利用机电一体化技术。在现代农业生产中，生产操作的精确性已经成为一项基本要求，GPS定位技术可以在农业生产中实现精准操作，便于农业活动的开展。我国农业生产具有规模大的特点，因此，农民通常在机械化生产方面有着较高的要求。但受作业场地的限制，农业机械难以在现场进行高效调度，导致农业机械生产效率偏低。若将机电一体化技术应用于农业机械领域，便可以通过机电一体化中的GPS定位技术解决农业机械生产效率低下的问题。GPS还可以与超声波技术联用，将农业机械生产作业的场景转变成三维立体图像，当现场生产作业急需调整农业机械时，操作人员可借助GPS定位技术提供的三维图像开展现场调整工作，从而使农业机械调度产生的路径误差得以减小，并且使操作人员能够有效地操控机械设备，将农业机械在农业生产中的作用充分发挥出来。此外，也可以将GPS技术与传感器技术联用，对谷物进行收割和监测，根据传感器监测的数据调整割台高度和农机行驶速度，还可以对谷物流量、湿度等信息进行监控。

3结束语

在现代农业中，农业机械机电一体化技术的应用能引领农业的未来，不仅能提高生产效率，降低劳动成本，还能改善产品质量，保护环境。从播种、种植到施肥、灌溉，再到病虫害防治和收割、加工，农业机械机电一体化技术应用广泛，为现代农业带来了前所未有的机遇。为了充分发挥农业机械机电一体化技术的作用，需要不断改进技术，提高其智能化水平，并做好农民培训，促进现代农业的可持续发展。

参考文献

[1]孙宏志,宋青,田源.机电一体化技术在农业机械中的应用[J].农机使用与维修,2021,(10):34-35.DOI:10.14031/j.cnki.njwx.2021.10.013.

[2]杨艳春,于文强.机电一体化技术在农业机械上的应用及影响[J].福建农机,2021,(02):46-49.

[3]徐嘉琦.农业机械机电一体化技术的运用研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2021,39(03):96-99.