探究机电一体化在农业机械化方面的发展

冯振华

摘 要：我国是世界上的传统农业大国，农业在国民经济发展中占据十分重要的地位。机电一体化的发展为农业机械化生产提供了重要支持。为此，在阐述机电一体化内涵和应用优势的基础上，具体分析机电一体化在农业机械化方面的应用价值，并为如何将机电一体化充分应用到农业机械中进行了分析。

关键词：机电一体化;农业机械化;发展;应用

中图分类号：F323.3        文献标识码：A

在社会经济和科技的不断发展下，越来越多的高新技术被应用到现代农业生产中，在很大程度上提升了农业生产机械化水平，提高了我国农业发展效率。在农业机械化水平不断提升的影響下，越来越多的智能机械设备被人们应用到农业生产中，其中，机电一体化是一种融合多种学科的智能技术学科，也是农业智能化发展的重要支持力量。为此，文中结合机电一体化的发展特点，具体分析机电一体化对农业机械化发展的影响，并为如何借助机电一体化更好的发展农业进行了分析。

1 机电一体化内涵

机电一体化主要是指在以机械、电子技术、计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中所形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。机电一体化产品是在机械产品基础上，采用微电机技术和计算机技术所生产出的新一代产品。

机电一体化产品具备以下几个方面的应用优势：（1）能够提升产品的安全性和可靠性。机电一体化产品一般都具备自动监视、自动报警、自动诊断、自动保护的功能。机电设备在工作的时候如果遇到超压、过流和短路等电力系统故障时，机电一体化系统会自动启动保护装置，从而减少机电故障对人身和设备的伤害。（2）能够提升生产能力和工作质量。机电一体化产品一般具备较强的信息自动化处理功能，且控制灵敏灵活，在自动化系统的作用下能够减少外界因素对机械设备使用的干扰。（3）具有重要的复合功能。机电一体化产品超出了原有机电产品的技术应用局限，具备较强的复合技术和复合功能。将机电一体化产品应用到生产环节能够满足不同用户对产品的使用需求。（4）能够促进人工智能得到发展。机电一体化技术应用最为突出的技术特征是人工智能，表现在微型传感器、智能芯片等人工智能设施设备替代了传统机械设施复杂的零部件，能够为农业机械作业提供重要支持。

2 机电一体化在农业机械化方面的应用价值

2.1 能够提升农业机械化工作效率

在机电一体化的发展影响下，农业机械设备信息收集整理效率得到提升，也在一定程度上更好地促进了我国现代农业的发展。在以机电一体化为基础的信息共享下，农业机械化管理人员能够在第一时间获取更为完善的农业管理信息，了解农作物的生长情况，为接下来农业生产计划的制定提供重要参考依据。另外，机电一体化的发展还具备自动控制功能，将自动控制功能应用到农业机械化领域能够提升农业机械化设备的应用精准度，增强获取各类农业信息的灵敏度，有效解决一些因为机械操作人员自身因素而导致的机械故障问题，进而提升农业机械化工作效率。

2.2 能够减少农业机械设备的系统故障

在当前农业机械化生产中，机械设备的安全性是农户十分关注的问题，在农业机械化生产中一旦机械设备出现系统故障，那么就会影响整个农业的生产。机电一体化在农业机械化中的应用能够在一定程度上减少系统故障。机电一体化在农业机械设备中的应用能够提升农业机械设备的使用性能，借助机电一体化的自动诊断和报警功能，在农业机械出现故障的时候在第一时间对其进行诊断和报警，从而让用户了解机械设备的故障，提升农业机械设备的安全性能。

同时，在机电一体化的作用下还能够对其电子监控功能和自动化防护功能进行完善，从而确保在进行农业机械化操作的同时提升农业机械的安全水平。另外，在机电一体化的作用下还能够对其电子监控功能以及自动防护功能进行完善，从而确保农业机械设备操作人员的人身安全。

2.3 能够改善农业机械设备的操作性能

机电一体化在农业机械化中的应用表现是数控技术、程序控制技术。从当前农业机械化发展来看，零部件故障问题是一种常见的问题。机电一体化的实现能够将农业机械零部件进行简化处理，从而更好地提升农业机械生产操作水平。

农业机械化设备的使用需要得到操作系统的支持，而借助机电一体化技术能够尽可能简化农业机械操作系统，方便相关人员的操作，从而提升人们对农业机械操作水平。另外，机电设备是影响农业机械化操作水平的关键，在机电一体化的影响下能够借助人工智能来提升农业机械化水平，从而使得农业机械得到更好的管理满足地区作业需求，确保各个农业机械设备在作业的时候保持良好的工作状态。

2.4 能够实现农业生产的人性化发展

机电一体化支持下的电子监控和报警技术、故障诊断技术、自我防护技术等在农业机械生产中的应用能够在确保操作人员安全的基础上尽可能减少系统机械故障。同时，在数字化技术的支持下，农业机械人体学的设计也更加合理，操作也更加灵活，使得整个农业生产管理朝着人性化的方向发展。

3 国内外机电一体化技术在农业机械中的应用情况3.1 机电一体化在国外的应用情况分析

在美国、澳大利亚、德国等发达国家，农业机械化水平较高，机电一体化在农业机械中的应用发展也比较成熟，集中体现四个特点，分别是作业速度提升、作业宽幅增大、农业机械化功率提高、农业机械操作人性化。

在现代农业的发展过程中，人们会选择一些高端技术应用到农业生产中，目的是增强农业生产科技含量，提高农业机械化工作效率。在农业高端技术应用的过程中离不开机电一体化。其中，农业专用激光平地机技术是一种典型的农业生产加工技术，在该技术的作用下能够获取更加高度平整的田地。

3.2 机电一体化在国内的应用情况分析

受多种因素的影响， 农业机械现代化在我国发展起步较晚，技术水平比较落后，和先进国家相比比较落后。随着我国机械化水平的提升，我国农业机械的技术水平不断提升，特别是微电子处理技术、传感器技术、信息化技术得到了突破性的发展，使得越来越多的机电一体化技术设备被人们应用到农业机械领域中。

3.3 机电一体化技术在农业机械中的应用优化

3.3.1 计算机辅助设计在农业机械中的应用

计算机辅助设计技术也被人们称作是CAD技术，该技术的应用融合了计算机图形学、数据库网络等。从实际操作情况来看，农业机械的研发设计工作是一项十分繁琐的工作，在开展这项工作的时候需要涉及到大量的计算问题，依靠传统的计算图纸无法有效计算出这些数据信息，且工作效率低下，无法满足现代农业对农业机械的使用需求。

而在机电一体化的快速发展中，计算机辅助设计技术逐渐被人们开发和利用，有效解决了传统人工操作难以解决的计算困难。计算机辅助设计通过打造数学模型，依靠三维图形系统来处理大量的数据信息，在这个过程中有效提升了农业发展水平。

3.3.2 监控技术在农业机械中的应用

在现代农业操作过程中，操作人员需要结合实际情况利用所学的知识不断调整农业机械的参数，并根据具体参数情况来对机械设备的使用进行调整，从而确保机械设备能够有效应用。在农业机械化发展的过程中，为了能够帮助操作人员提供更为精准的数据信息，需要将以仪表、传感器为代表的机电监控技术应用到农业机械中，从而为相关人员的农业管理操作提供更为精准的数据信息支持。

3.3.3 全球定位系统在农业机械中的应用

全球定位系统的打造主要应用了GPS差分技术、传感器技术、超声波技术等。在多种技术的综合应用下能够依靠计算机处理软件来对农业生产信息进行及时、全面的处理，从而为人们从事农业工作提供更为精准的数据信息支持。

3.3.4 电子信息技术在农业机械中的应用

现代信息技术和科学技术的快速发展为我国农业生产提供了更多支持，使得农业机械管理开始朝着智能化、现代化的方向发展。农业机械充分吸收和借鉴了电子信息技术，在电子信息技术的作用下，农业机械設计人员可以更加方便的获取和查阅有关资料，从而实现农业生产管理的精准化发展。

3.3.5 虚拟技术在农业机械中的应用

虚拟技术融合了传感技术、信息处理技术，能够实现对各个图形和声像的集中化处理，将虚拟技术应用到农业机械中能够为管理人员更好地演示农业生态环境，并对农业机械管理进行动态化建模，从而为相关人员管理农业提供更为直观的参考支持。

4 结语

从当前我国农业机械化发展水平来看，我国农业机械化生产和发达国家相比仍然存在一定的差距，而出现这种现象的原因是十分多样的，表现在农业机械化研究深度不够、研究时间较短等。在机电一体化技术影响下，我国农业机械化呈现出新的发展趋势，表现为电子传感器、电子信息技术、微型计算机技术等开始被人们应用到农业机械化生产中，为农业机械现代化发展提供了重要支持。现阶段，农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用，如拖拉机、播种机等机械设备，基于这种发展现状，农业机械性能也得到了全面优化发展。

在经济发展落后的时期，农业机械作业影响机械化农业发展，在某种程度上降低了农业机械化生产效率。在社会经济的发展支持下，农业机械化领域开始引进机电一体化技术，通过机电一体化技术的引进不仅能够提升农业机械化生产水平，而且还能够更好地促进我国农业机械的长远、可持续发展。

参考文献：

[1] 刘金翰. 浅析机电一体化在农业机械化方面的发展[J]. 南方农机， 2019， 50（3）：63.

[2] 万静侠. 浅析机电一体化在农业机械中的应用[J]. 新农村（黑龙江）， 2017（12）：132.

[3] 孙和民 . 机电一体化技术对农业机械化发展的影响研究[J]. 河北农机， 2018（2）.