机电一体化在农业机械工程中应用

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摘要：社会经济的快速发展加快了我国工业化的发展进程，也加大了对机械生产的需求，各领域的持续性发展均离不开机械的使用。对此，本文将探究机电一体化系统在农业机械工程中的应用情况，对机电一体化的相关技术进行介绍，并阐释了机电一体化的发展方向，以期为行业发展提供一定的参考借鉴意义。

关键词：机电一体化系统；农业；机械工程

1前言

随着我国经济发展水平的不断提高和科学技术的进步与发展，为机电一体化技术在机械工程中的应用提供了便利条件。机电一体化技术在农业机械工程中的应用，一方面促进了工程效率的快速提高；另一方面减少了企业资源浪费情况的发生，对农业机械工程的发展起到了积极的促进作用。对此，本文将对机电一体化系统在农业机械工程中的具体应用进行分析，有利于进一步提升农业发展的机械化水平，创造出更大的经济效益。

2机电一体化相关概述

2.1机电一体化技术的定义与组成结构

机电一体化是一种新型的电子工程技术，人们也将它称为电子机械工程，这项技术是传统的机械技术和电子信息技术不断融合而形成的，该技术在机械零件的基础上，设置了传感器、微型电子设备等，从而实现了机械自动化。将这种技术应用于农业机械中，可以最大限度地提升农业生产效率，为我国农业的发展起到积极的促进作用，具有无可替代的特点。在机电一体化系统中，主要组成要素包括结构组成要素、运动组成要素、动力组成要素、智能组成要素以及感知组成要素。机电一体化系统的基本组成结构如图1所示。

2.2机电一体化产品的特征

2.2.1系统功能强大。机电一体化系统具有一定的复杂性，它既可以实现传统的机械功能，又可以在传统功能的基础上实现系统内部的自动化控制、自动检验和信息数据的加工处理[1]。它是由多项技术形成的一个强大的综合体，其中主要包含的技术有机械自动控制技术、计算机技术以及编程技术等。对此，将其应用于农业机械中，使机械设备可以实现自动化、多功能以及低消耗的目标，进一步满足了农业机械化生产的发展要求。2.2.2人工智能化。机电一体化技术融合了新型技术，如微电子控制技术等，在农业机械中应用该项技术，可以让设备进行自我检验以及对数据进行处理等。对此，机电一体化系统的应用在实现不同的功能外，还有效地取代了人工操作，使得机械设备更加智能化。2.2.3高安全性与稳定性。机电一体化产品自身已经具备了完善的基础功能，包含自动监控、自动诊断与处理等。从一定角度来看，有效降低了机械设备故障的频率以及安全事故的发生频率，从而保障了设备运行的安全性与稳定性。2.2.4高性能特征。在机电一体化系统中含有计算机程序，对系统进行一定的控制，带有一定的显示界面，进一步实现机械和人工的结合，使得设备的可操作性不断提高，最终促进生产质量和生产效率的提升[2]。

3机电一体化的应用意义

3.1实现高水平监控

在该系统中，电子监控技术具有很大的优势，可以对设备运行的状态进行多方面的监控。在监控中如果发现设备运行不稳定或者出现其他事故，则会自主进行报警。例如设备在运行的过程中出现故障问题，监控装置可以迅速做出反应并紧急报警，相关负责人员在接收到报警信息后可以立即对设备展开相关的检查工作。在提高工作效率的同时，最大限度上减少安全事故的发生，提高设备运行的安全性。

3.2提高机械生产效率

在使用传统的机械设备时其资源消耗较高，而一体化系统具有低能耗的特点，使得资源得到最大化的利用。在具体的使用中，对一体化系统的利用可以充分发挥其技术特点，进一步促进生产效率的提升，并减少资源的浪费。

3.3提升作业精度

与人工操作相比，运用一体化系统可以进一步提升作业的精度，降低劳动力成本，克服传统机械设备的缺点，使得生产效率得到有效的保证。机械设备在自动化运行时，一方面可以解放劳动力；另一方面使得作业精度大大提高，有利于提高整体的作业水平[3]。

4机电一体化技术在农业机械工程中的应用分析

4.1监控技术的应用

结合具体的机械生产实际，在生产过程中，借助机械设备的仪表系统，相关负责人需密切关注设备的工作状态，严格掌握设备的运行情况。而农业机械设备种类多样，对此各设备所兼具的仪表系统也不相同，一些设备只是运用简易的机械仪表对运行状况进行监控，部分设备则已经具备了液晶仪，实现监控目标。通过对仪表进行仔细观察，便于对农业机械中的相关参数进行检查和分析，有利于工作人员及时对机械设备展开优化和调整，并依据数据信息对机械设备进行故障排查，进一步保证机械设备运行的稳定性。当前，信息技术高速发展，可以在农业机械上安装摄像头装置，全天候、实时地监控机械设备的运行状态，便于相关的工作人员可以依据反馈情况及时做出指示，进一步促进了机械生产效率的提升。

4.2计算机辅助设计的应用

结合相关资料，农业机械设计工作相对复杂，由于在进行设计过程中，需展开大量的数据分析与运算，而在传统的设计中，这些工作全是由人工进行计算和制图，这种方式已经不能很好地适应发展和实际生产需求。对此，计算机辅助设计技术应运而生，可以克服人工缺陷并高效地解决相关问题。在农业机械的设计中，利用该项技术的特点，准确、高效地对相关数据进行处理并完成制图工作，提高了农业机械设计的工作效率和质量[4]。

4.3高精度

GPS导航系统的应用在机械设备一体化系统中，GPS在基于计算技术的基础上利用差分、超声波等技术对生产现场的基本信息进行展现。这种技术被广泛地应用于大型农场的管理工作中，特别是农场中不同的机械设备同时进行作业时，这项技术具有明显的应用优势，便于工作人员对作业现场进行高效的管理，有效地提升管理效率和作业效率。

4.4电子信息技术的应用

当前，电子信息技术不断发展，农业机械也更加的智能化。在农业机械工程中，通过利用该项技术，可以便于相关工作人员及时查询资料，深层次分析农业机械工程的运行原理及基本特点，有利于进一步熟悉并掌握操作技术，促进生产质量与生产效率的提升[5]。除此之外，工作人员通过利用该项技术可以及时获取相关知识，使得在具体的操作过程中更加规范，还便于及时进行数据记录与数据整理，进一步提高生产效率。

4.5其他机电一体化技术的应用

当前，社会经济、科技不断发展，信息化水平显著提高，在农业机械中一些新技术也被广泛地应用于其中，如传感技术、微电子技术等。这些技术的应用有效地拓展了农业机械的基本功能，促进了农业机械设备之间的协作发展，使农业生产效率得到进一步提高。

5机电一体化系统的主要技术

5.1信息技术

机电一体化系统的运行质量和效率都是依靠信息技术来完成的。在信息技术快速发展的大背景下，相关技术的处理方式和质量都在不断进步，但也会遇到瓶颈问题，导致一些问题不能得到有效的解决，需要引进国外的先进技术来提高系统的可靠性与有效性，有效地改进系统中出现的瓶颈问题[6]。

5.2机械技术

机械设备的性能对机电一体化系统的运行有直接的影响，非常依赖于农业机械工程中设备的机械水平，同时通过机械技术的不断进步，可以有效地减轻设备重量和体积，提高机电一体化的运行效率，发挥出价值最大化。

5.3感应技术

机电一体化系统需要灵敏的感应装置来进行工作，对于外部环境、电量、光照、温度等都具有较高的感应能力。为了保证机电一体化系统的准确性，需要对感应技术不断升级来提高其抗干扰和抗破坏能力，并加强环境的检测，定期对感应装置和线路进行维护，以防传感器损坏[7]。

5.4控制技术

机电一体化系统还需依靠控制技术来维持正常的运行，通过自动化的检测、分析对设备发出指令。其中控制技术的完善并不能一蹴而就，需要进行不断的尝试和参数测量来保证其技术的稳定性。

6机电一体化系统的发展趋势

人们对于技术的要求在不断提高，对此机电一体化系统在农业机械中的应用也更加广泛，在一定程度上促进了我国的农业生产活动效率的提高。①机电一体化系统的应用使得农业生产的稳定性得到有效保障；②在农业机械中采用机电一体化系统，可以使得生产周期进一步缩减，促进生产效率的提高，并保障了农产品的生产水平；③在农业机械工程中使用机电一体化系统，可以降低能源的消耗状况，积极响应国家节能减排的要求，在实现降低农业生产成本的同时加强了对环境的保护，进一步提升农业生产效益。尽管我国在农业机械工程中已经对机电一体化系统进行了应用，但应用水平还处于基础阶段，水平较低。对此，需要相关研究人员进行深入的研究，对未来机电一体化技术在农业机械生产中的应用效果进行深入探究。

6.1光机电一体化

经过现阶段的发展，机电一体化技术未来的一个重要发展方向就是光机电一体化。它的主要原理就是把光学技术和机电一体化技术进行充分的结合，并随着研究的不断深入，将机电一体化系统中的相关感应系统、数据处理等功能进行优化和完善，进一步促进农业机械的生产精度与生产效率的提高[8]。

6.2人工智能化

人工智能化的发展是未来各领域发展的一个重要方向，对此在农业机械中的主要研究趋势也是朝着人工智能化的方向发展。通过人工智能化，可以在农业机械生产中实现机械自动识别功能以及对故障进行智能化的诊断，并最终可以进行自主调整和数据优化，实现无人化操作即机械自主运转。

6.3环保绿色化

在社会经济快速发展的同时，我们更要注重对环境的保护。在社会的不断发展中会出现资源浪费、环境恶化等问题，对此在农业机械的生产中，要践行环保理念。在农业机械生产活动中实现低耗材、低污染的同时实行严格的排放标准，生产出符合国家发展理念的产品，在企业进一步降低生产成本的同时积极履行企业的社会责任[9]。

7结语

综上所述，在农业机械工程中运用机电一体化技术，可以促进工程的准确性以及工作效率的提高，同时降低了企业的成本，使企业的经济效益实现最大化。在此基础上，为了使机电一体化的应用效果得到进一步提升，本文也提出了具体的优化战略，如降低设备的能源消耗状况并积极践行国家节能减排理念，不断提升智能化水平和自动化技术，在此发展基础上，能够使我国的机电技术水平不断提高，进一步促进我国国民经济的发展。

作者:彭程 单位:陕西服装工程学院信息工程学院