機電一體化在農業機械化方面的發展分析

王海龍

（濟寧市兗州區新驛鎮人民政府農業綜合服務中心，山東濟寧 272100）

0 引言

由于當前社會的科學技術不斷進步，與科學技術直接掛鉤的農業領域也產生了翻天覆地的變革。特別是機電一體化技能在農機領域的普遍使用，不但可以加快農業工作者的生產效率，還可以將傳統農業的生產、豐收形式從“耕、種、收種”中抽離，進行根本性質的改變，大大降低了農民的勞動工作難度。所以更應該關注機電一體化在農機領域中的技術突破和發展，對其的優點特征不斷進行總結和設備更新升級。

1 機電一體化的具體定義

機電一體化用英文來說就是Mechatronics，是將Mechanics（電機專業）和Electronics（電子電力專業）相互組合構成的，所以在早期，機電一體化又被稱作是電子機械學。機電一體化最開始在20世紀70年代的日本出現，那個時候正好是日本經濟發展的頂峰時期。由于科學技術的快速更新發展，加上全球一體化進程的不斷推進，這一項技術逐漸流傳到世界各個國家。在我國進行發展時，機電一體化受到農業專家的極大重視，專家立刻開展深入研究，并使得機電一體化逐步開始得到廣泛的應用。

機電一體化是一門嶄新的計算應用類科學，里面包括了互聯網技術、電子科學技術、農業機械技術等多項高精尖的科學技術。機電一體化技術主要是針對機械產品的操控技能、捕獲信息和處理信息的功能、驅動型機械功能產品的加強，實現了機械產品效率的極大提高。

2 機電一體化技術的主要特征

2.1 功能性強大

在將機電一體化技術作為主操控體系的產品中，一般都會使用大面積的軟件編程技能、微端接口技術、信息處理技術、電子電力技術、計算機技術、微電子技術、傳感器測控技術、自動控制原理和技術、還有就是機械控制技術等面向多群體的專業技術，在多項專業終端技術的支持下，機電一體化基本可以滿足大多數工程技術的功能要求。

2.2 人工智能化

由于信息技能的快速進步，加上當前社會中人工智能的大力發展和廣泛普及應用，給許多領域的技術，特別是微電子的操控技術方面提供了很好的發展空間。而這些技術的進步又反過來推動機電一體化技術的進步，進而使得以機電一體化技術做主要支持的軟件設備獲得了快速的更新升級，不斷地完善自身功能。比如在機械體系之中，機電一體化技術可以進行自我完善、自我調節、自我監督、遠程操控等等，這些都是人工智能所帶來的禮物。

3 機電一體化技術在農業機械化方面的影響

3.1 加強農業機械設備的工作效率

以機電一體化技術作為中心支柱的農業機械化設備具有十分完善的實用功能，比如現代化的自動系統功能和電子技術控制的自動采摘收集功能。這些功能的出現可以幫助一些大型的農機工程進行實地地質和情況的判斷和監測，及時對作業形勢進行轉變，使得機械作業的精準性和高效性有效提高。在機電一體化技術的幫助下，農業機械的專業操控者可以更好的進行機械操作，完成相應的工作任務，減少人力的浪費，用機械工作代替人工進行危險的工作，有效保障了農業工作者自身的生命安全。在進行農業機械工作的時候，機械設備還可以進入一些人類沒辦法進入的區域，發現人為無法看到、檢測到的問題和現象，以便于操作者可以及時發現問題，然后通過精準的操作進行問題的解決和控制。這樣可以在很大程度上減少進行農業操作時的資源和時間的浪費，機電一體化可以有效的加強農業機械設備的工作效率和工作質量。

3.2 降低農業機械設備的故障率，保障操作者的生命安全

在舊的農業機械設備的使用中，因為沒有使用機電一體化的操控裝置，在進行實際作業的時候可能會突然產生機械故障而沒法提前察覺。這樣不但會大大降低農業工作的效率，還會對農業機械工作者的生命產生一定的威脅。將機電一體化技術加入到農機設備的操作當中，相當于為整個設備加入了一個控制和檢測的感應系統，這樣不但可以實時對機械系統自身的磨損消耗情況進行檢測分析，當損耗接近臨界的時候可以對操作人員進行提醒，還可以有效延長機械設備的使用壽命，用最科學的方式保養機器。如果操作人員的操作出現錯誤，或者是機械自身出現連接或是電力故障的時候，機電一體化技術系統還可以將實際情況和機械設備本身的運行情況結合，及時實行最有效的緊急保護措施，以便于機械的正常使用和修復，也給操作維護人員以反應時間，保證第一時間進行問題的處理。有效防止因為機械的突然故障而導致威脅操作人員的人生財產安全的問題出現。

3.3 保障農業機械設備的可操作性能

把機電一體化技術靈活使用在農業機械設備的控制系統中，能夠一定程度上推動農業機械設備操作系統的進步，使其從傳統的模式進階到現代的程序化操作體系當中。這樣的結合不但可以減少農業機械設備之中，人力的投入和使用，同時還可以增加其工作的準確性，減少失誤。同時，因為農業機械設備和機電一體化技術的相互融合和不斷推進，再加上人工智能技術的快速進步，所以可以實現農業機械設備在運行過程中，根據操作者的指令進行實際情況的判斷，對于一些不易察覺的情況也可以做出及時的反應和調整，這也使得機械設備的可操作性能和功能性大大增強。

4 機電一體化技術在農業機械化方面的發展趨勢

4.1 智能化

所謂的智能化，在本質上其實指的是在原先就存在的基礎上加入現在的人工智能化技術，進一步加強機電產品的智能化功能，使得后續研究的產品可以與人類的思維邏輯更加貼合，更能滿足人類的各種需求，使得產品有更高的科學性和實用意義。

4.2 數字化

由于現代社會中科學技術的不斷更新發展，機電一體化技術不但在機械控制領域發揮著巨大作用，還可以將它應用到電子數字化的控制技術當中。比如數控機床、智能機器人等等更為現代化的電子科技產品。而且，由于現在網絡信息技術不斷進步，也為機電的數字化創新打下堅實的基礎。所以，數字化一定會成為以后科學技術的進步方向。

4.3 模塊化

在實際生活中對機械電子產品的要求一般都是朝著模塊化的方向發展的，但是這一種技術的開放是十分困難的。其中最主要的一個阻礙因素，就是機械電子一體化的技術種類過于豐富，在針對于某個問題進行模塊化的開發研究的時候就十分困難。所以相較于其他領域，單元模塊化的發展較為滯后，但從另一個角度來看，發展潛力巨大。

4.4 網絡化

由于現代信息技術的快速進步，電子科學技術在網絡和其他許多領域的工作中都得到了較好的推廣。但是對于機械電子技術一體化來說，還需要在技術化、科學化中逐步加入網絡化，才能更好的適應現代社會的需要。所以要大力發展機電一體化的技術，加大對這方面的科研技術資金的投入，從而使其能夠更好地服務于社會。

5 CAD技術在農業機械上的應用

CAD在機械電子技術中是一項十分重要的科學技術，它是一個包含了數據庫、網絡通信技術和計算機圖標學技術等多個方面不同技術的實用型電子技術。它可以利用具體的數值，對生產工作中的機械運動進行模擬仿真，將運動過程進行重新測評，可以使得科學技術研究在電腦上完成，并且可以進行相關漏洞的查找和完善。在農業機械化設計當中，CAD這一項技術的推廣，給農業機械設備的功能拓展和使用提供了極大的便利。比如在對圖形、平面、力學、空間、軌跡等等關系的計算和分析中，利用技術進行實際生產工作情況的運行，找出現有生產技術中的不足和優點，針對不足進行優化改進，使得農業機械設備能夠更加滿足生產的要求，朝著有利于生產經營的方向持續發展，發揮出它自身更大的意義和價值，減少投入的成本，增大農業利潤。

6 結語

根據上文所描寫的機械電子技術在農業機械方面的具體推廣和應用，以及具體的作用和意義，可以使得大家更加了解農業機械的相關知識。促使社會各界人士更加關注農業機械應用，推動農業機械的發展進步。國家應該更加關注機電一體化技術的快速發展，大力促進機電一體化技術與其他不同領域、不同技術的深入結合，以便于促進農業機械化和機電一體化的共同發展和緊密聯系，推進農業經濟的快速發展進步。機電一體化不但可以運用在農業機械的解放勞動力之上，在未來還可以擁有更多不同的功能，并且不斷與人工智能相結合，實現機電一體化和人工智能的互相補充，最終將人的勞動力從勞累的農作中完全釋放出來。