摘要：機(jī)電一體化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有非常重要的價(jià)值，其未來的發(fā)展趨勢始終是為了幫助農(nóng)業(yè)機(jī)械更好地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率和工作的穩(wěn)定性。本文首先從機(jī)電一體化的基本概念與特點(diǎn)出發(fā)，介紹了其具有廣泛性、邏輯性和便攜性等三個(gè)特點(diǎn);隨后對(duì)機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的重要性進(jìn)行了闡述;最后根據(jù)實(shí)際情況，從四個(gè)不同技術(shù)的角度對(duì)當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程領(lǐng)域的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。這就為更好地了解我國機(jī)電一體化現(xiàn)有的格局提供了依據(jù)，并為后續(xù)發(fā)展提供了相應(yīng)的借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

1 機(jī)電一體化的介紹及特點(diǎn)

1.1 機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化，從字面意思看，由“機(jī)”和“電”兩部分構(gòu)成一個(gè)整體?！皺C(jī)”指機(jī)械，就是由多種零件共同構(gòu)成且能夠在某種程度上代替人工提高工作效率的裝置;“電”指的是微電子技術(shù)，也包括計(jì)算機(jī)、信息處理技術(shù)等。將這些技術(shù)進(jìn)行融合后形成了新型現(xiàn)代化邊緣技術(shù)，從而能夠打破傳統(tǒng)學(xué)科限制的技術(shù)壁壘，極大地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量[1]。

1.2 機(jī)電一體化的特點(diǎn)

機(jī)電一體化具有三個(gè)明顯的特征，包括廣泛性、邏輯性和便攜性，分別體現(xiàn)在：

（一）廣泛性

機(jī)電一體化是由多個(gè)學(xué)科共同融合形成的新型交叉學(xué)科，涵蓋了多方面內(nèi)容，在進(jìn)行融合提煉后實(shí)現(xiàn)了“1+1+1>3”的效果，在未來的工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中具有非常廣闊的前景。

（二）邏輯性

機(jī)電一體化的主要媒介和操作手段就是計(jì)算機(jī)及編程，基于信息技術(shù)和編程語言本身具有的嚴(yán)密性和邏輯性，在機(jī)電一體化里也能夠充分體現(xiàn)出來。操作者只需要在程序開始運(yùn)行前設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)功能的需要和實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的處理，從而大大提升工作的效率。

（三）便攜性

機(jī)電一體化技術(shù)是多種技術(shù)組成的前沿技術(shù)，應(yīng)用過程智能化，界面顯示也更為清晰、簡潔，大大降低使用者學(xué)習(xí)成本的同時(shí)，也更易于出現(xiàn)故障和問題時(shí)的診斷分析與維護(hù)，方便了使用的全過程。

2 機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的重要性

2.1 提升實(shí)際作業(yè)過程的精準(zhǔn)度

機(jī)電一體化技術(shù)從根本上打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械在實(shí)際工作過程中的信息采集和控制精準(zhǔn)度等方面的桎梏。特別體現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過設(shè)定程序的方式進(jìn)行精細(xì)控制，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)時(shí)的精準(zhǔn)度和工作效率大幅度提高，也就改善了農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際價(jià)值[2]。而程序控制也避免了人為操作過程中由于注意力不集中、主觀失誤等多種問題，使得機(jī)電一體化技術(shù)能夠從根本上避免人為因素的影響，讓機(jī)器能夠保持在最佳狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)高效地工作。

2.2 提高農(nóng)機(jī)操作過程的安全性

機(jī)械在使用過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)某個(gè)零件或程序異常、出現(xiàn)故障等問題，在以往的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行作業(yè)時(shí)，出現(xiàn)問題后需要有一定維修經(jīng)驗(yàn)的工作人員進(jìn)行故障排查后才能進(jìn)行修理。而機(jī)電一體化所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)業(yè)機(jī)械存在的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)的診斷，并將診斷結(jié)果及時(shí)反饋給操作者或監(jiān)控者，幫助工作人員提前發(fā)現(xiàn)農(nóng)機(jī)可能存在的問題，既保證了使用者的人身安全，也能夠保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械的突然故障而產(chǎn)生巨大的影響。此外，機(jī)電一體化技術(shù)由于設(shè)計(jì)時(shí)兼顧了多種零件的整合，在使用過程中避免了一些可以舍棄的摩擦損耗，大大提高了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活程度，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

2.3 改善農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施可操作性

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械由于技術(shù)與材料的限制，其內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)往往非常復(fù)雜，且部分冗余的零構(gòu)件不利于后期維護(hù)與維修[3]。這就給機(jī)械操作者和維護(hù)者帶來非常繁重的生產(chǎn)外負(fù)擔(dān)。機(jī)電一體化的出現(xiàn)使得復(fù)雜的農(nóng)業(yè)機(jī)械變得更為精簡與輕便，讓操作者和維護(hù)者的工作負(fù)擔(dān)大幅度減輕，同時(shí)也帶動(dòng)了工作環(huán)境朝著整潔、方便的方向發(fā)展。而在作業(yè)前設(shè)置并調(diào)試好相應(yīng)的程序方案及各項(xiàng)參數(shù)，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加精準(zhǔn)，解放了勞動(dòng)力的雙手，帶動(dòng)新型農(nóng)業(yè)模式發(fā)展。

3 機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字農(nóng)業(yè)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，即VR是近些年最新興起的一項(xiàng)新技術(shù)，通過信息技術(shù)在虛擬空間模擬出接近現(xiàn)實(shí)的場景，被用于學(xué)習(xí)、科研、工程等多個(gè)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)營造出的高度逼真的環(huán)境能夠最大限度還原實(shí)際的場景，農(nóng)業(yè)機(jī)械所需要的就是這樣的鍛煉機(jī)會(huì)，幫助操作者更好地與機(jī)器磨合，避免了一些由于經(jīng)驗(yàn)不足造成的浪費(fèi)與耽誤。在機(jī)電一體化中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠最大限度地模擬出農(nóng)業(yè)機(jī)械在實(shí)際生產(chǎn)過程中所處的環(huán)境、聲音、運(yùn)動(dòng)軌跡等多種要素，通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)機(jī)械的虛擬模型，幫助操作者實(shí)現(xiàn)模擬農(nóng)業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)過程中所進(jìn)行的操作流程，在穩(wěn)定提升操作者熟練度的同時(shí)，也能夠保證實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)安全高效地進(jìn)行[4]。

3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)全局管理農(nóng)機(jī)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)（GPS）已經(jīng)得到了廣泛的使用，利用傳感器及超聲波對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，從而提升工作效率以及控制精確度。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者借助衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)能夠?qū)φ谧鳂I(yè)的所有農(nóng)業(yè)機(jī)械的位置及生產(chǎn)信息進(jìn)行獲取與匯總，并建立出完整的模型以供使用者實(shí)時(shí)掌握實(shí)際的生產(chǎn)情況，以便于對(duì)人員分配及任務(wù)布置進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整，將農(nóng)業(yè)機(jī)械控制水平從單個(gè)提升到群體控制，充分發(fā)揮機(jī)電一體化高效能、高精度的優(yōu)勢，提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科技水平。

3.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)構(gòu)建出模型

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，即CAD是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，將多種數(shù)據(jù)與相關(guān)信息進(jìn)行分析與整合，最終以三維建模為展示形式的綜合性技術(shù)，在工業(yè)、設(shè)計(jì)業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域使用非常廣泛。在機(jī)電一體化中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展提供了設(shè)計(jì)平臺(tái)，人們可以根據(jù)自己的實(shí)際需求，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械的自由拆分、組合與設(shè)計(jì)，構(gòu)建出功能與審美兼?zhèn)涞默F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用雖然可以得到預(yù)期效果，但是由于實(shí)際應(yīng)用過程中需要專業(yè)的理論知識(shí)與操作技術(shù)，這就要求農(nóng)業(yè)機(jī)械工程領(lǐng)域的相關(guān)人員進(jìn)行更加深入地學(xué)習(xí)，才能將農(nóng)業(yè)機(jī)械工程的數(shù)據(jù)分析并做好。

3.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)預(yù)防問題發(fā)生

農(nóng)業(yè)機(jī)械在實(shí)際作業(yè)過程中最重要的就是保證機(jī)械能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免各種故障發(fā)生而耽誤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械工作過程中，駕駛員需要全程保持高度注意力，對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的聲音、軌跡、頻率以及產(chǎn)品進(jìn)行及時(shí)地評(píng)估，從而保證機(jī)械的狀態(tài)。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)加入了先進(jìn)的智能化監(jiān)控設(shè)備，通過傳感器將某些零部件的狀態(tài)以及機(jī)械本身的各項(xiàng)性質(zhì)顯示到屏幕上，讓操作者實(shí)時(shí)感知機(jī)械所處的狀態(tài)，并根據(jù)這些參數(shù)對(duì)機(jī)械的工作狀態(tài)及工作方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而極大程度上避免了農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)時(shí)出現(xiàn)浪費(fèi)、缺失等問題，使得整個(gè)生產(chǎn)過程高效進(jìn)行。

4 對(duì)未來的展望

當(dāng)前機(jī)電一體化在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用已經(jīng)取得了初步的成效，在未來的發(fā)展過程中會(huì)更進(jìn)一步地優(yōu)化自身的各項(xiàng)性能。并且隨著多種新技術(shù)，如納米技術(shù)、環(huán)保技術(shù)等不斷加入到機(jī)電一體化技術(shù)之中，機(jī)電一體化也在不斷走向完善與提高。由此看來，機(jī)電一體化在未來的發(fā)展會(huì)遵循如下幾個(gè)方向——微型化、高效化、高性能化、智能化、綠色化。并且在此基礎(chǔ)上，合理擴(kuò)大機(jī)電一體化在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，形成一套完善的機(jī)械工程運(yùn)作體系，成為工業(yè)生產(chǎn)的基石。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫宏志，宋青，田源.機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2021（10）：34-35.DOI：10.14031/j.cnki.njwx.2021.10.013.

[2]侯宗賓.農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐[J].河北農(nóng)機(jī)，2021（12）：29-30.DOI：10.15989/j.cnki.hbnjzzs.2021.12.015.

單位名稱：鹽城市鹽都區(qū)大岡鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心? 省市：江蘇省鹽城市? 郵編：224043

姓名：周繼旭? 出生年月：1988年10月? 性別：男? 民族：漢族? 籍貫：江蘇省射陽縣

學(xué)歷：大學(xué)本科? 職稱：機(jī)械工程 助理工程師? 研究方向：機(jī)械工程