机电一体化技术在农业机械中的应用研究

机电一体化技术在农业机械中的应用研究

王彤

身份证号码：130681198807102857

摘要：科学技术水平显著提升，机电一体化技术应用广泛，农业机械机电一体化技术具有集成度高、功能多、安全性强等优势，有助于提高农业机械生产效率，并促进农业精准化生产。文章对机电一体化技术在农业机械中的应用优势进行了分析，并探讨了机电一体化在农业机械中的综合应用情况以及未来发展趋势。所提出的机电一体化技术主要包括CAD一体化设计技术、GPS定位技术、电子信息技术、监控技术、传感技术以及计算机视觉技术等，将这些技术应用于农业机械领域，可以提升农业机械的生产效率及精度，并降低生产成本，缩减生产工期，提高农产品的生产质量。今后机电一体化技术在农业机械中的应用会朝着柔性化、智能化、集成化、微型信息化趋势发展，使农业机械逐步走向智能化、信息化以及自动化，并使机电一体化技术在农业机械中的应用越来越成熟和完善，从而持续推动农业机械产业发展，不断提高农机装备科技水平。

关键词：农业机械；机电一体化；农业生产；技术应用

引言

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。

1电一体化技术的特征

机电一体化技术将机械、电气、电子、计算机等多个领域的技术融合在一起，实现了多学科的综合应用。这种综合性使得系统更为复杂，但也更加功能强大。其特征包括：①自动化和控制。机电一体化技术的一个主要目标是实现自动化控制。通过传感器、执行器和控制系统，它可以监测和控制机械系统的各个方面，从而提高生产效率和准确性；②数字化。机电一体化系统通常是数字化的，使用计算机和数字控制技术来处理数据和控制运动。这使得系统更加精确和可编程，也更容易进行监测和维护；③实时性。许多机电一体化系统需要在实时模式下运行，以确保及时响应变化的需求或环境条件。这对于生产和控制过程的有效性至关重要。

2机电一体化技术对农业机械的影响

2.1提升智能农机的作业能力

首先，通过机电一体化中的传感器和控制系统，智能农机可实现精准导航和定位，使其能在复杂环境中进行精确作业，同时避免作业重叠或遗漏。其次，利用机电一体化技术中的物联网和云计算技术，智能农机在作业时能实时收集和分析作业过程中产生的各种有效数据，并根据实时数据和预设参数，自动调整播种量、施肥量、灌溉量等，实现自动化作业。最后，机电一体化技术能实现智能农机的远程监控和维护，及时发现设备故障或潜在问题，并通过预警系统通知农民，以此延长设备使用寿命，降低生产成本。此外，通过机电一体化技术，还能将多种功能集成到一台智能农机，使其具备完成多项作业的能力，从而提高设备利用率。

2.2提高精准农机农作物生产能力

机电一体化技术与精准农业机械相融合,保证了农业机械在农业生产作业中对作业信息和参数的有效采集,机械控制能力也有所提高,提升了运行效率,进一步使得农业机械能够更好地执行生产计划,间接提高农作物产量。

3机电一体化在农业机械中的综合应用

3.1利用机电一体化技术,对精准农业机械进行升级改造

主要是通过电子控制装置带动机械运动应用到农业机械中,以达到对农机精准控制的目的,提高农机作业效率和作业品质。以旱田、水田平整地作业为例,传统的农业平整机械在工作时,受到恶劣地表条件的影响,需要多次作业才能使田块地表相对平整。然而,结合姿态传感器监测技术、电控液压技术和控制技术,在农用平整机具上安装自动调平控制装置,仅需单次作业即可达到符合农艺标准的的地表平整度,实现高标准、高效率的田间作业。

3.2机电一体化在农机无损检测中的应用

近年来，随着农业机械化的不断发展，微电子技术、计算机控制技术、传感技术等机电一体化技术得以在农业机械中应用，这些技术形成了计算机视觉技术，可以有效地处理农机设备图像，从而实现对农机的无损检测。同时，由上述内容可知，联合应用GPS技术、超声波技术以及传感技术等，可以实现集群化、高精度的导航作业。计算机视觉技术作为一种机电一体化技术，能够实现对农机的无损检测，从而进一步提升农机的品质。

3.3在农机收割和加工

农业机械机电一体化技术的应用极大地提高了收割和加工的生产效率。传统的手工或半机械化的收割和加工方式通常效率低下，劳动强度大，而农业机械机电一体化技术的应用能有效解决这些问题。第一，自动化收割机能够在不损害作物品质的情况下，高效地完成收割任务，确保作物的及时收获，减少作物的损失。第二，农业机械机电一体化技术在农产品加工过程中实现了更高的自动化水平。现代农业加工设备对农产品进行筛选、洗净、分级、包装等一系列工序，这些工序都可以通过电子控制系统来完成，不仅提高了产品的质量，保障了产品的卫生，还降低了人工处理的成本，提高了处理效率。

4机电一体化技术的未来发展趋势

4.1个性化

随着市场竞争的加剧和消费者需求的多样化，个性化已成为产品和服务发展的关键方向。机电一体化技术通过集成先进的传感器、智能控制系统和灵活的机械结构，能够实现对生产过程的精细管理和对产品特性的个性化定制。例如，在汽车制造业中，利用机电一体化技术可以根据消费者的具体需求，对汽车的驾驶模式、座椅舒适度、娱乐系统等进行个性化设置。此外，个性化还体现在生产设备的灵活配置上，通过模块化设计和智能化控制，生产线可以快速调整以适应不同产品的制造，大幅降低了产品切换的时间和成本。

4.2网络化

在工业物联网中，机电一体化发挥着重要作用，支持设备、传感器和系统的相互连接和协同操作。机电一体化系统可以集成各种传感器、执行器和控制装置，使工业设备能够实时采集数据并进行监控。这些数据可以包括温度、压力、湿度、设备状态等信息。机电一体化系统通过收集大量的实时数据，利用传感器和监测设备的信息，进行分析和预测设备可能出现的故障。这使得可以采取预防性维护措施，减少停机时间和提高生产效率。结合机电一体化技术，工业物联网可以实现设备之间的协同操作，实现生产流程的自动化和优化。设备可以通过传感器和自动化系统之间的实时通信进行协调和调整，以提高整体生产效率。

结语

综上所述，智能农机与机电一体化的互动在农业现代化进程中具有举足轻重的地位。这种互动不仅能显著提高智能农机的作业能力，提升农业生产效率，还能为智能农机的升级换代提供坚实的技术支撑。同时，它也成功加强了相关产业链的协同合作能力，推动了智能农机的技术研发和人才供给进程。

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