馮林霄 胡竣喬 鐘鳴瑤

（成都理工大學(xué)，四川 成都 610000）

近年來(lái)，雖然我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但無(wú)論在規(guī)模還是效益上，我國(guó)農(nóng)業(yè)都與世界現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有著很大的差距，我國(guó)部分地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還非常落后，尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較低，嚴(yán)重制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，可以有效提高我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，有效減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

1　機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1　機(jī)電一體化技術(shù)的定義

機(jī)電一體化技術(shù)是指機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的融合體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)成了一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和伺服傳動(dòng)技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，可以有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，攻破農(nóng)業(yè)難題，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展。

1.2　機(jī)電一體化產(chǎn)品的特征

1.2.1功能強(qiáng)悍。機(jī)電一體化技術(shù)是綜合運(yùn)用機(jī)械、電子學(xué)、機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及軟件編程技術(shù)等形成的一個(gè)強(qiáng)大的功能體，將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中，可以使機(jī)械裝備具備自動(dòng)化、多功能、高穩(wěn)定性、低能耗的基本特征，可以有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)。

1.2.3具有較高的安全性和穩(wěn)定性。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具備自動(dòng)監(jiān)控功能、自動(dòng)報(bào)警功能、自動(dòng)診斷維修功能、自動(dòng)保護(hù)等功能，最大程度地減少人身傷害和降低設(shè)備事故率，全面提高機(jī)械設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

1.2.4具有高性能。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般使用計(jì)算機(jī)程序控制系統(tǒng)，帶有數(shù)字顯示界面，成功實(shí)現(xiàn)人工與機(jī)械的結(jié)合，改善了機(jī)械設(shè)備的操作性能，降低了操作難度，有利于提高生產(chǎn)效率。

2　機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的具體應(yīng)用

2.1　利用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能

在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，工作人員需要時(shí)刻關(guān)注機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)掌握機(jī)械的運(yùn)行狀況，這通常是由機(jī)械設(shè)備的儀表系統(tǒng)來(lái)完成的。而農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備多種多樣，不同的機(jī)械設(shè)備配備的儀表也不盡相同，有的僅僅使用簡(jiǎn)單的機(jī)械儀表進(jìn)行監(jiān)控，有的則使用液晶儀表進(jìn)行監(jiān)控。操作人員通過(guò)觀察儀表，可以準(zhǔn)確查看和分析農(nóng)業(yè)機(jī)械的各項(xiàng)參數(shù)，適時(shí)有效地對(duì)機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，并且能夠根據(jù)數(shù)據(jù)反饋快速地找到設(shè)備故障或問(wèn)題所在，以保持機(jī)械的正常運(yùn)行和狀態(tài)穩(wěn)定。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段可以實(shí)現(xiàn)將攝像頭安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械上，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械工作狀態(tài)和實(shí)時(shí)采集機(jī)械的工作畫(huà)面，使得操作人員根據(jù)畫(huà)面做出準(zhǔn)確指令，使得執(zhí)行操作便利，有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率［1］。

2.2　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

據(jù)資料顯示，農(nóng)業(yè)機(jī)械的機(jī)械設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中需要大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)完全依靠手工計(jì)算及純手工制圖的方法，這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法低效、低質(zhì)，已經(jīng)跟不上現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的步伐，不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的基本需求。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（AutoCAD技術(shù)）可以有效地解決此類(lèi)問(wèn)題。通過(guò)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，使用三維圖形系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，繪制機(jī)械設(shè)計(jì)圖，有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效率，幫助農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)革新［2］。

2.3　高精度GPS導(dǎo)航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

高精度GPS系統(tǒng)的基本原理是利用GPS差分技術(shù)、傳感器技術(shù)及超聲波技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)信息軟件可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械的虛擬儀表中顯示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的三維立體圖、機(jī)器的三維坐標(biāo)等詳細(xì)信息。高精度GPS導(dǎo)航一般應(yīng)用在大型農(nóng)場(chǎng)，尤其是在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行多種農(nóng)業(yè)機(jī)械混合作業(yè)時(shí)，能體現(xiàn)出高精度GPS系統(tǒng)的重要地位，可以有效地對(duì)農(nóng)場(chǎng)工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，全面提高農(nóng)場(chǎng)的作業(yè)效率。

2.4　電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用

隨著電子信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程的機(jī)械化、智能化發(fā)展，電子信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中。有效采用電子信息技術(shù)，方便工作人員查看資料，從技術(shù)層面剖析農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作原理及基本構(gòu)成，從而熟練農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化操作，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械工程生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平［3］。采用電子信息技術(shù)有利于農(nóng)場(chǎng)操作人員掌握最新的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)知識(shí)，規(guī)范操作農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，而且可以及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并關(guān)注機(jī)械設(shè)備維修記錄，有效提高生產(chǎn)效益。

3　機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用趨勢(shì)

當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。首先，機(jī)電一體化技術(shù)有效提高提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性；其次，農(nóng)業(yè)機(jī)械采用機(jī)電一體化技術(shù)有效縮短了生產(chǎn)周期，提高了工作效率，而且能夠保障農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。最后，機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用可降低能源消耗，起到環(huán)保節(jié)能的作用，在進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的同時(shí)還能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。但是，由于機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用還處于初期階段，需要加大研究力度，循序漸進(jìn)，深入未來(lái)探究機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用方向。

3.1　光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化是現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。基本原理就是通過(guò)將光學(xué)技術(shù)結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)中的感應(yīng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)的功能進(jìn)行改進(jìn)和增強(qiáng)，有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率［4］。

3.2　人工智能化

實(shí)現(xiàn)人工智能化是各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，因此人工智能化將成為農(nóng)業(yè)機(jī)械的主要研發(fā)趨勢(shì)。隨著人工智能化的深入發(fā)展，在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)識(shí)別功能和智能診斷故障、自動(dòng)調(diào)整和優(yōu)化工作數(shù)據(jù)信息，甚至可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作的自動(dòng)運(yùn)行，將一切可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

3.3　環(huán)保綠色化

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)一直提倡環(huán)境保護(hù)理念。而社會(huì)的進(jìn)步必然會(huì)造成資源浪費(fèi)、環(huán)境惡化等問(wèn)題，因此，將綠色環(huán)保理念應(yīng)用到在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)低能耗、低耗材、低污染、高標(biāo)準(zhǔn)排放，生產(chǎn)出符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展理念的農(nóng)產(chǎn)品［5］。

4　結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化是多學(xué)科綜合性技術(shù)，將機(jī)電一體化與農(nóng)業(yè)機(jī)械相互融合，是提高國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的重要手段。但是，現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)還處在發(fā)展初期，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不高，嚴(yán)重影響了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，為了增強(qiáng)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)水平，增強(qiáng)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的世界競(jìng)爭(zhēng)力，務(wù)必要重視科學(xué)技術(shù)的投入和技術(shù)的改革創(chuàng)新。而在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，有效改變了我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)形式，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)有效推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)