機電一體化技術對農業機械化建設的影響及應用

張德剛

摘要：隨著現代社會的不斷發展，機電一體化技術與農業生產領域之間形成緊密關系，在很大程度上推動了農業機械化建設進程，提高了農業生產效率，在拉動地區經濟增長的同時，也減輕了農戶勞作強度。基于此，本文首先闡述了農業機械化建設進程中，機電一體化所帶來的影響，接著具體分析了機電一體化技術在農業領域中的應用。

關鍵詞：機電一體化技術;農業機械化;應用

隨著科技的不斷發展，如何將其廣泛應用到生產領域，提高生產效率，促進地區經濟發展，成為人們關注的焦點。習近平總書記也提出，要加大對農業機械化、智能化建設的力度。所以，將高科技引入到農業生產中是必然趨勢，而機電一體化技術為其創設了可行性，對于推動我國農業體制改革，加快現代農業發展有著積極地促進作用。

一、機電一體化技術對農業機械化建設的影響

（一）拓寬農業機械功效

機電一體化技術融合微電子技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、軟件工程技術等于一體，可代替傳統的機械功能，從而提升農業機械的結構優化，簡化機械零部件，從而提高農業機械效率，最大化發揮出農業機械功效。

（二）提升農業機械生產效率

機電一體化技術是一種有機綜合體，融合了多種技術，可以精簡農業機械設備結構，提升設備自控化水平，使得農業機械作業更加規范，精確性大大增強，農業機械生產效率得到顯著提升。尤其是依托機電一體化技術搭建的農業信息共享平臺，農業機械設備管理者可以及時獲取設備信息，了解作業生產過程，通過數據分析農作物的長勢，從而為下一步操作提供參考。

（三）農機安全性升級

任何設備的運行都會涉及到安全問題，尤其是傳統農機設備，技術滯后、使用年限較久，必然會存在諸多隱患。而機電一體化農機質量有所保障，同時還兼具監控檢測、自動控制、電路傳感等技術，一些突發故障不需人為操作就可以直接啟動保護機制，盡可能將損失降至最低。此外，農機控制系統還會自動生成故障記錄表，自動分析和預判故障位置與成因，并將信息直接反饋給相關人員，使得故障維修更有針對性[1]。而通過電路控制農機內部結構，簡化了原本笨重的機械零件，設備傳動效率更高，零件磨損和故障問題將會大幅度減少。

（四）降低農業作業強度

傳統的農機結構較為繁瑣，使用流程復雜，操作難度較大，而機電一體化技術可以使得機械操作更加簡便，設備與駕駛員操作需求相匹配，不僅確保了農機操作的效率，還能改善農機駕駛員的工作環境。同時，農機自控系統可以實現程序的預先設定，使得農機作業能夠根據事先設定好的流程開展。此外，部分農機設備還可以通過分析預先存儲的作業模式，給出最佳的數學模型及最優的作業環境參數，確保農業機械作業過程中的工作狀態，提高自動化水平，減少駕駛員的勞動強度。

二、農業機械化建設中機電一體化技術的應用

（一）傳感器監測技術的應用

傳感器作為機電一體化技術最常見的檢測元件，在信息獲取上具有顯著優勢，可以實時獲取農機設備及農業作業周邊環境等信息。溫度傳感器、速度傳感器、計量傳感器、轉速傳感器等在農業生產中應用較為廣泛，同時有助于更直觀地了解駕駛員的工作狀態，實時監控農機設備的運行情況，以便能夠靈活調整農機作業方案，或是通過機電自控程序預防故障發生，使得農機作業的可靠性顯著提升。

（二）GPS技術的應用

GPS技術具有較高的精準度，在農業機械應用中引入GPS、超聲等技術，可以精準反饋農機儀表參數、設計參數以及三維坐標，并直接在計算機中顯示[2]。目前，農業領域中GPS技術的應用范疇較窄，多在大型農場中使用。其主要包括兩方面：一是通過導航監測系統，實時掌握農機行駛路線、行駛速度等，并將信息直接反饋給駕駛員，從而對行駛路線進行調整，避免出現漏耕情況;二是利用智能導航系統實現自動化作業，導航系統可以精準定位自動駕駛的路線及坐標，為農業無人作業創造了可行性。

（三）計算機視覺技術的應用

在現代農業生產中，計算機視覺技術是一項非常重要的技術，通過該技術可以直接進行田間圖像信息、作業狀態等信息獲取。高清攝像頭是視覺技術獲取信息的主要元件，根據計算機預設的算法，在圖像提取技術的支持下，可以直接提取和簡化圖像，從中分離出最有效的信息內容，有效指導農業生產。主要用于農作物生長狀態及病蟲害監控、農作物產量預測等工作，同時也可輔助推進農機智能導航，提高農業作業精準度。

（四）電子信息技術的應用

單一的機械或電工都無法全面、真實、客觀地反映出機電一體化的應用優勢，在信息技術時代，農業生產需要充分整合電子技術與信息技術，才能提高機電一體化與農業機械設備的匹配度，實現借助網絡對電子設備進行有效控制，從而服務于農業生產。當前，配備機電一體化系統的農機設備均配置有各類傳感器、芯片處理器、電子控制面板等，這些元件彼此之間構建起智能化的工作體系，嚴格控制農機器械各個單元，并開展科學的管理[3]。此外，為進一步擴大電子信息技術在農業領域中的應用，在設計時需要結合行業特色制定一些通用化的程序，比如系統具有標準化的接口，播種拖拉機、谷物收割機、翻地車等陸地行進式農業機械設備可以通過接口與總線對接，而總線則直接借助局域網反饋、傳輸農機數據，以便能夠更好地監控農機操作，提高農業生產效率。

結語：總而言之，隨著現代農業的不斷發展，機電一體化技術在農業領域中發揮著非常重要的作用，使得農機設備具有多樣化的功能，提高了生產效率。而伴隨著機電一體化技術在農業領域的廣泛應用，也推動了農業機械從機器人技術、傳感器技術向更加精細、智能的方向發展，為現代農業改革提供了更多可能性。對此，必須要重視機電一體化技術的應用，加大對智能農機設備的引進，從而助力農業機械化建設。

參考文獻：

[1]劉歡，萬清香.探究機電一體化技術在現代設施農業中的應用[J].河北農機，2021（03）：40-41.

[2]王海龍.機電一體化在農業機械化方面的發展分析[J].農業開發與裝備，2021（02）：15-16.

[3]王沂蒙，孫沐鈺.機電一體化技術在農業機械上的應用及影響[J].河北農機，2020（04）：39.