機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

孫宏志，宋 青，田 源

(山東昌樂技師學(xué)院，山東 濰坊 262400)

0 引言

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，人們的生活和工作發(fā)生了巨大的變化，特別是機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用推動了我國機(jī)械自動化的發(fā)展，對農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)來說，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上對該行業(yè)的自動化和智能化水平進(jìn)行了提升。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的過程中要重視機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)應(yīng)用不合理的情況，使機(jī)電一體化技術(shù)能夠真正地發(fā)揮作用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的概述

機(jī)電一體化技術(shù)就是將機(jī)械和微電子技術(shù)進(jìn)行整合，是綜合性的生產(chǎn)管理技術(shù)。該技術(shù)在發(fā)展的過程中被廣泛應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)中，進(jìn)一步提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平[1]。機(jī)電一體化技術(shù)中所運用的電子技術(shù)，能夠使農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的信息功能不斷發(fā)揮作用，使機(jī)械中的各項裝置能夠與電子設(shè)計軟件相結(jié)合。機(jī)電一體化技術(shù)是有硬件和軟件兩個部分構(gòu)成。其中硬件部分包括各單元之間的構(gòu)件以及相關(guān)的傳感器。傳感器最大的作用就是可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用信息進(jìn)行及時地處理。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，機(jī)電一體化技術(shù)中所應(yīng)用到的傳感器也得到了進(jìn)一步更新，能夠更加敏捷地處理相關(guān)信息。為了使各類傳感器能夠更好地對信息進(jìn)行處理，大部分的信息變量都是通過數(shù)字化的形式展現(xiàn)出來。傳感器對每個單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而系統(tǒng)則會對數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷地儲存，在處理完數(shù)據(jù)之后，根據(jù)實際情況的要求對整體系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，能夠有效地提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的效率。

2 機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的重要性

從機(jī)電一體化技術(shù)的本質(zhì)上進(jìn)行分析，機(jī)電一體化就是將現(xiàn)代多種類型的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行綜合，將信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。農(nóng)業(yè)機(jī)械在發(fā)展的過程中已經(jīng)離不開機(jī)電一體化技術(shù)，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠更好地滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用需求，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的過程中也將更加先進(jìn)的技術(shù)融入進(jìn)去，不斷提升和完善機(jī)電一體化技術(shù)，使機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中的作用更加明顯[2]。除此之外，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中引進(jìn)并應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠使機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用過程中的性能得到進(jìn)一步提升，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不斷提高，促進(jìn)了新農(nóng)村的發(fā)展。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是十分重要的，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

3.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械狀態(tài)的實時檢測

在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中為了更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械運行的平穩(wěn)性，駕駛員在使用農(nóng)機(jī)設(shè)備時必須要對機(jī)械設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行時刻關(guān)注，從而對農(nóng)機(jī)設(shè)備的異常情況進(jìn)行及時掌握和預(yù)判，在這個過程中就需要工作人員配合儀器設(shè)備完成對農(nóng)機(jī)設(shè)備的實時關(guān)注。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷引入，農(nóng)業(yè)機(jī)械狀態(tài)的檢測變得更加多樣化，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的配備上，除了傳統(tǒng)的儀器設(shè)備之外，還加入了先進(jìn)的智能化監(jiān)控設(shè)備，駕駛員可以通過查看顯示器上的相關(guān)信息，對機(jī)械設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行實時掌握，并且通過顯示器所呈現(xiàn)出來的參數(shù)對機(jī)械的運行狀態(tài)作出判斷并及時調(diào)整工作方案。比如播種機(jī)設(shè)備上安裝的監(jiān)控儀表，就可以對播種數(shù)量、面積等相關(guān)情況進(jìn)行及時的顯示，進(jìn)而對播種機(jī)的播種狀態(tài)進(jìn)行及時檢測。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)的引入使更多農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備通過安裝監(jiān)控攝像頭的方式對關(guān)鍵部位及時反應(yīng)工作情況，從而使農(nóng)業(yè)機(jī)械操作人員對農(nóng)業(yè)機(jī)械的實時狀態(tài)進(jìn)行及時了解。

3.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在功能設(shè)計和動力傳遞等方面都需要利用大量數(shù)據(jù)來進(jìn)行計算，因此，為了使農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠更好地為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)就必須要實現(xiàn)相對應(yīng)的功能，在設(shè)計過程中就必須要采用更加先進(jìn)方式進(jìn)行構(gòu)造，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠利用大量電控原件對傳統(tǒng)機(jī)械功能進(jìn)行替換，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械在結(jié)構(gòu)與功能上的進(jìn)一步提升。除此之外，農(nóng)業(yè)機(jī)械中涉及到大量的傳感器和檢測控制裝置，這些裝置需要結(jié)合計算機(jī)技術(shù)對機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行采集，為設(shè)計人員對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供基礎(chǔ)信息，進(jìn)一步對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行提升。特別是農(nóng)業(yè)機(jī)械在發(fā)展過程中運用到了大量的電子和信息技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障檢測和維修也可以通過機(jī)電一體化技術(shù)來實現(xiàn)[3]。先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備大都引進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)顯示故障代碼，通過對故障問題的位置和原因進(jìn)行判斷，逐漸向先進(jìn)維修模式靠近。同時，利用機(jī)電一體化技術(shù)，維修人員能夠利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對相應(yīng)的疑難問題進(jìn)行處理，并形成專業(yè)化的農(nóng)機(jī)設(shè)備維修記錄，為后續(xù)的修理以及農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化提供依據(jù)。

3.3 衛(wèi)星定位技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的應(yīng)用

衛(wèi)星定位技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)過程中相對比較成熟的一項技術(shù)，該項技術(shù)通過衛(wèi)星定位來精準(zhǔn)測量位置坐標(biāo)。衛(wèi)星定位技術(shù)廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中，比如利用衛(wèi)星定位技術(shù)對農(nóng)機(jī)具進(jìn)行設(shè)計，在農(nóng)機(jī)設(shè)備中增加車載衛(wèi)星定位技術(shù)使相關(guān)的機(jī)械設(shè)備能夠按照已設(shè)置的程序化流程沿著固定的路線進(jìn)行耕作、施肥以及病蟲害的防治。在國外發(fā)達(dá)國家利用衛(wèi)星定位技術(shù)研究出了新型聯(lián)合收割機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備主要是將衛(wèi)星定位技術(shù)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，并利用衛(wèi)星定位技術(shù)對不同農(nóng)田作物的成熟度信息進(jìn)行監(jiān)測，同時還可以利用衛(wèi)星定位技術(shù)按照不同農(nóng)作物的分區(qū)使聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行分類工作[4]。除此之外，傳統(tǒng)病蟲草害監(jiān)測過程，基本是采用人工的方式來進(jìn)行，但是這種監(jiān)測方式已經(jīng)完全不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。在對各個區(qū)域的農(nóng)作物病蟲草害監(jiān)測時，將監(jiān)測儀器安裝衛(wèi)星定位技術(shù)，對災(zāi)害的發(fā)生地點進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，并且將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入到計算機(jī)中，使計算機(jī)對不同區(qū)域的病蟲草害情況進(jìn)行分析，從而得出具體的投藥量，使我國農(nóng)業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，在一定程度上推動了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。將機(jī)電一體化技術(shù)廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，充分地發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，使農(nóng)業(yè)機(jī)械借助機(jī)電一體化技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品性能的全面提升，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的功能集成性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計更加合理，但是必須要根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實際情況，對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，從而提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用效率。

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