緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇農業(yè)機械機電一體化系統(tǒng)研究3篇，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

農業(yè)機械機電一體化系統(tǒng)篇1

農田水利工程施工技術難點的控制及對策近年來，雖然我國農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅速，但無論在規(guī)模還是效益上，我國農業(yè)都與世界現(xiàn)代農業(yè)有著很大的差距，我國部分地區(qū)農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展還非常落后，尤其是農業(yè)機械化程度較低，嚴重制約了我國農業(yè)的發(fā)展。因此，提高農業(yè)機械化水平是現(xiàn)階段農業(yè)發(fā)展的重要內容。而將機電一體化技術應用到農業(yè)機械生產(chǎn)中，可以有效提高我國農業(yè)生產(chǎn)水平，有效減輕農民的勞動強度，促進我國農業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

1機電一體化技術概述

1.1機電一體化技術的定義

機電一體化技術是指機械技術和電子技術的融合體。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術成了一門綜合計算機與信息技術、傳感檢測技術、機械技術、自動控制技術和伺服傳動技術等交叉的系統(tǒng)技術。將機電一體化技術應用于農業(yè)機械生產(chǎn)中，可以有效提高農業(yè)生產(chǎn)效率，攻破農業(yè)難題，實現(xiàn)我國農業(yè)機械自動化發(fā)展。

1.2機電一體化產(chǎn)品的特征

1.2.1功能強悍。機電一體化技術是綜合運用機械、電子學、機械自動控制技術、計算機信息技術、傳感測控技術及軟件編程技術等形成的一個強大的功能體，將其應用于農業(yè)機械工程中，可以使機械裝備具備自動化、多功能、高穩(wěn)定性、低能耗的基本特征，可以有效實現(xiàn)農業(yè)機械化生產(chǎn)。1.2.2實現(xiàn)人工智能。機電一體化技術融合了微電子控制技術、計算機信息技術，將其應用于農業(yè)機械工程中，可使機械設備實現(xiàn)無線監(jiān)測、信息數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)自動記錄、系統(tǒng)自動調節(jié)與控制、自我檢修和診斷故障等。由此可見，機電一體化技術不僅賦予了機械設備多種功能，而且有效取代了傳統(tǒng)人工操作的機械裝備，體現(xiàn)出機械設備的智能化和人性化。1.2.3具有較高的安全性和穩(wěn)定性。機電一體化產(chǎn)品一般都具備自動監(jiān)控功能、自動報警功能、自動診斷維修功能、自動保護等功能，最大程度地減少人身傷害和降低設備事故率，全面提高機械設備的安全性和穩(wěn)定性。1.2.4具有高性能。機電一體化產(chǎn)品一般使用計算機程序控制系統(tǒng)，帶有數(shù)字顯示界面，成功實現(xiàn)人工與機械的結合，改善了機械設備的操作性能，降低了操作難度，有利于提高生產(chǎn)效率。

2機電一體化技術在農業(yè)機械工程中的具體應用

2.1利用機電一體化技術實現(xiàn)監(jiān)控功能

在農業(yè)機械生產(chǎn)中，工作人員需要時刻關注機械設備的運行狀態(tài)，實時掌握機械的運行狀況，這通常是由機械設備的儀表系統(tǒng)來完成的。而農業(yè)機械設備多種多樣，不同的機械設備配備的儀表也不盡相同，有的僅僅使用簡單的機械儀表進行監(jiān)控，有的則使用液晶儀表進行監(jiān)控。操作人員通過觀察儀表，可以準確查看和分析農業(yè)機械的各項參數(shù)，適時有效地對機械狀態(tài)進行調整，并且能夠根據(jù)數(shù)據(jù)反饋快速地找到設備故障或問題所在，以保持機械的正常運行和狀態(tài)穩(wěn)定。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段可以實現(xiàn)將攝像頭安裝在農業(yè)機械上，實時監(jiān)控機械工作狀態(tài)和實時采集機械的工作畫面，使得操作人員根據(jù)畫面做出準確指令，使得執(zhí)行操作便利，有效提高農業(yè)機械生產(chǎn)效率［1］。

2.2計算機輔助設計在農業(yè)機械中的應用

據(jù)資料顯示，農業(yè)機械的機械設計十分復雜，因為機械設計過程中需要大量的數(shù)據(jù)計算，傳統(tǒng)的機械設計完全依靠手工計算及純手工制圖的方法，這種傳統(tǒng)的設計方法低效、低質，已經(jīng)跟不上現(xiàn)代社會發(fā)展的步伐，不能滿足現(xiàn)代農業(yè)對農業(yè)機械的基本需求。而計算機輔助設計技術（AutoCAD技術）可以有效地解決此類問題。通過采用計算機輔助設計，使用三維圖形系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，繪制機械設計圖，有效提高農業(yè)機械設計的工作效率，幫助農業(yè)機械設計人員在設計過程中進行技術革新［2］。

2.3高精度GPS導航系統(tǒng)在農業(yè)機械中的應用

高精度GPS系統(tǒng)的基本原理是利用GPS差分技術、傳感器技術及超聲波技術，通過計算機信息軟件可以在農業(yè)機械的虛擬儀表中顯示農業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的三維立體圖、機器的三維坐標等詳細信息。高精度GPS導航一般應用在大型農場，尤其是在農場進行多種農業(yè)機械混合作業(yè)時，能體現(xiàn)出高精度GPS系統(tǒng)的重要地位，可以有效地對農場工作人員進行現(xiàn)場管理，全面提高農場的作業(yè)效率。

2.4電子信息技術在農業(yè)機械工程中的應用

隨著電子信息技術的蓬勃發(fā)展，農業(yè)機械工程的機械化、智能化發(fā)展，電子信息技術被廣泛應用到農業(yè)機械工程中。有效采用電子信息技術，方便工作人員查看資料，從技術層面剖析農業(yè)機械的工作原理及基本構成，從而熟練農業(yè)機械的自動化操作，提高農業(yè)機械工程生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平［3］。采用電子信息技術有利于農場操作人員掌握最新的農業(yè)機械技術知識，規(guī)范操作農業(yè)機械設備，而且可以及時進行數(shù)據(jù)記錄并關注機械設備維修記錄，有效提高生產(chǎn)效益。

3機電一體化在農業(yè)機械中的應用趨勢

當前，機電一體化技術在農業(yè)機械中的廣泛應用促進了農業(yè)生產(chǎn)。首先，機電一體化技術有效提高提高了農業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性；其次，農業(yè)機械采用機電一體化技術有效縮短了生產(chǎn)周期，提高了工作效率，而且能夠保障農產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。最后，機電一體化技術在農業(yè)機械工程中的應用可降低能源消耗，起到環(huán)保節(jié)能的作用，在進行環(huán)境保護的同時還能夠降低農業(yè)生產(chǎn)成本，提高農業(yè)生產(chǎn)效益。但是，由于機電一體化技術在我國農業(yè)機械工程中的應用還處于初期階段，需要加大研究力度，循序漸進，深入未來探究機電一體化技術在農業(yè)機械生產(chǎn)中的應用方向。

3.1光機電一體化

光機電一體化是現(xiàn)階段機電一體化技術發(fā)展的重要方向?；驹砭褪峭ㄟ^將光學技術結合機電一體化技術，對機電一體化技術系統(tǒng)中的感應系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)的功能進行改進和增強，有效提高農業(yè)機械的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率［4］。

3.2人工智能化

實現(xiàn)人工智能化是各個領域的發(fā)展趨勢，因此人工智能化將成為農業(yè)機械的主要研發(fā)趨勢。隨著人工智能化的深入發(fā)展，在農業(yè)機械生產(chǎn)中實現(xiàn)機械自動識別功能和智能診斷故障、自動調整和優(yōu)化工作數(shù)據(jù)信息，甚至可能實現(xiàn)無人操作的自動運行，將一切可能變?yōu)楝F(xiàn)實。

3.3環(huán)保綠色化

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，我國一直提倡環(huán)境保護理念。而社會的進步必然會造成資源浪費、環(huán)境惡化等問題，因此，將綠色環(huán)保理念應用到在農業(yè)機械生產(chǎn)中，實現(xiàn)農業(yè)機械生產(chǎn)低能耗、低耗材、低污染、高標準排放，生產(chǎn)出符合國家可持續(xù)發(fā)展理念的農產(chǎn)品［5］。

4結語

機電一體化是多學科綜合性技術，將機電一體化與農業(yè)機械相互融合，是提高國家農業(yè)生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的重要手段。但是，現(xiàn)階段我國農業(yè)還處在發(fā)展初期，農業(yè)機械化水平不高，嚴重影響了我國農業(yè)的發(fā)展。因此，為了增強我國農業(yè)機械生產(chǎn)水平，增強我國農業(yè)機械的世界競爭力，務必要重視科學技術的投入和技術的改革創(chuàng)新。而在農業(yè)機械中應用機電一體化技術，有效改變了我國傳統(tǒng)農業(yè)機械的生產(chǎn)形式，先進的科學技術有效推動了我國農業(yè)機械的健康發(fā)展。

作者：馮林霄 胡竣喬 鐘鳴瑤 單位：成都理工大學

農業(yè)機械機電一體化系統(tǒng)篇2

隨著當今農業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展，機械化已經(jīng)成為農業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢。通過農業(yè)機械的應用，不僅實現(xiàn)了農民勞動強度的有效降低，同時也進一步提升了農業(yè)生產(chǎn)效率與農業(yè)經(jīng)濟效益。尤其是隨著機電一體化系統(tǒng)的應用，農業(yè)機械更是在技術水平上實現(xiàn)了突破性的發(fā)展。因此，在農業(yè)機械工程的應用與發(fā)展中，技術人員一定要加強機電一體化系統(tǒng)的應用研究，以此來發(fā)揮其充分優(yōu)勢，促進農業(yè)機械工程的良好發(fā)展。

1機電一體化系統(tǒng)概述

機電一體化系統(tǒng)是將當今先進的計算機技術、信息處理技術、控制功能以及可控性驅動元件組合在一起所形成的一種現(xiàn)代自動化與智能化機械系統(tǒng)。在機電一體化系統(tǒng)中，主要的組成要素包括結構組成要素、運動組成要素、動力組成要素、智能組成要素以及感知組成要素[1]。在這些組成要素的內部以及各個組成要素之間，都借助于接口耦合、物質流動、動作傳遞、能量轉換以及信息控制等方式集合成一個整體的有機系統(tǒng)。圖1是機電一體化系統(tǒng)的基本組成結構示意圖。圖1機電一體化系統(tǒng)的基本組成結構示意圖

2農業(yè)機械工程中的機電一體化系統(tǒng)應用分析

就當今的農業(yè)機械工程領域來看，機電一體化系統(tǒng)中的計算機輔助設計技術、高精度GPS技術、電子信息技術以及虛擬技術都發(fā)揮出了顯著的作用。將這些機電一體化技術合理應用到農業(yè)機械工程中，不僅會對農業(yè)機械的設計與開發(fā)提供足具科學性的技術支撐，同時也可以為農業(yè)機械的良好應用奠定堅實的技術基礎。以下是幾種主要機電一體化系統(tǒng)技術在農業(yè)工程領域中的應用分析。

2.1計算機輔助設計技術的應用

計算機輔助設計技術屬于機電一體化技術中的一種，在這種技術中，計算機制圖、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡通信等的各種功能實現(xiàn)了有效集成，并發(fā)揮出了良好的綜合型技術效果。將該技術應用到農業(yè)機械設備的設計中，可以讓設計變得更加直觀，并通過計算機對農業(yè)機械設計內容進行優(yōu)化，然后直接將最優(yōu)的設計結果輸出。具體設計中，計算機輔助設計可將常用的農業(yè)機械結構作為依據(jù)，結合空間作用力、動力學以及運動學等的分析，對農業(yè)機械的運動軌跡進行模擬，并以此為依據(jù)來進行農業(yè)機械三維立體模型的構建，再結合具體的設計要求，對其中的各項參數(shù)進行優(yōu)化，以此來實現(xiàn)農業(yè)機械工程設計水平的進一步提升。通過這樣的方式，不僅可以實現(xiàn)農業(yè)機械設計效率的顯著提升，還可以使其設計和研發(fā)周期進一步縮短。

2.2高精度GPS技術的應用

在農業(yè)機械工程中，高精度GPS系統(tǒng)主要是借助于傳感技術、超聲波技術以及GPS拆分技術，精準地將農業(yè)機械設計參數(shù)、三維坐標、儀表顯示參數(shù)等各種詳細信息反饋給計算機，它是機電一體化系統(tǒng)中的一種新型技術形式。但是就目前來看，這種技術形式的應用范圍比較有限，僅在一些大型農場中用來進行農業(yè)機械的混合作業(yè)控制[2]。通過該技術的應用，可以讓工作人員及時發(fā)現(xiàn)農業(yè)機械運行中存在的異常，并對可能會發(fā)生的故障做出科學判斷，以便及時處理相應的異常，避免農業(yè)機械故障所帶來的不利影響，確保農業(yè)機械工程的安全可靠運行，并進一步提升其運行質量與效率，滿足農業(yè)生產(chǎn)實際需求。

2.3電子信息技術的應用

就當今的農業(yè)機械工程發(fā)展來看，電子信息技術已經(jīng)在其中得到了廣泛應用。而在這樣的條件下，農業(yè)機械工程也開始朝著節(jié)能化、高效化、集約化、自動化與智能化的方向發(fā)展，這與我國當今社會的節(jié)能環(huán)保發(fā)展理念十分相符。同時，電子信息技術的應用也為農業(yè)機械工程的發(fā)展與創(chuàng)新創(chuàng)造了更多的契機，通過此項技術的應用，可實現(xiàn)農業(yè)機械的遠程監(jiān)控、故障診斷以及通信等的各項功能，讓整個農業(yè)生產(chǎn)過程得以良好控制，確保農業(yè)機械按照既定的標準來進行各項操作，在實現(xiàn)人力資源節(jié)約的同時提升農業(yè)機械的工作效率。在傳統(tǒng)形式的機電一體化設備中，其監(jiān)控主要為人工方式，這種監(jiān)控方式不僅具有較大的局限性，且監(jiān)控效率也非常低，在機電一體化設備的風險與故障檢查中存在較大漏洞，一般情況下，故障只有在出現(xiàn)之后才可以被發(fā)現(xiàn)和處理，進而很容易對設備造成傷害，嚴重的情況下甚至會損壞設備。而在現(xiàn)代化的機電一體化系統(tǒng)應用中，借助于機電一摘要：在當今社會經(jīng)濟與科學技術的協(xié)同發(fā)展下，機電一體化系統(tǒng)已經(jīng)在機械工程中得到了廣泛應用。而在農業(yè)機械工程中，機電一體化系統(tǒng)更是發(fā)揮著十分顯著的應用優(yōu)勢。通過該系統(tǒng)的應用，不僅讓農業(yè)機械實現(xiàn)了運行效率的顯著提升，同時也使其更具穩(wěn)定性，讓農業(yè)機械操作故障率得以顯著降低?；诖?，本文就對農業(yè)機械工程中的機電一體化系統(tǒng)應用策略進行分析，以此來為該系統(tǒng)的應用與農業(yè)機械工程發(fā)展提供科學參考。關鍵詞：農業(yè)機械；機械工程；機電一體化系統(tǒng)體化監(jiān)控技術，便可在設備的整個運行過程中對其進行實時監(jiān)控，并將監(jiān)控信息實時傳輸給機電一體化系統(tǒng)終端，讓操作者對設備的實際運行情況做到實時了解，并通過機電一體化系統(tǒng)中的總控制臺來實農業(yè)機械的遠程操作與控制。

2.4虛擬技術的應用

在機電一體化系統(tǒng)中，虛擬技術主要是借助于多媒體技術、計算機制圖技術、圖片模式識別技術以及傳感技術等的支持，將用戶的實際設計要求作為基礎來進行一個三維立體場景的構建。將該技術應用到農業(yè)機械工程中，可實現(xiàn)農業(yè)機械的動態(tài)建模，以此來實現(xiàn)整個農業(yè)機械三維立體模型的全方位構建，并通過這個模型來全面展示農業(yè)機械的外形及其所有的實體結構[3]。就本質而言，虛擬技術也屬于集成技術的一種，將該技術應用到農業(yè)機械工程中，可按照農業(yè)機械設備的實際運動過程和農業(yè)生產(chǎn)的具體特征來進行相應的幾何模型、運動模型以及物理模型等的構建，這樣便可在最初的設計環(huán)節(jié)對農業(yè)機械做到最佳優(yōu)化。同時，通過虛擬技術的應用，也可以將農業(yè)機械結構更加直觀地展示給用戶，以便用戶對農業(yè)機械做到全面了解，且能夠將農業(yè)機械的運行場景展示給用戶，向其傳輸一些極端狀況的應急技巧，這樣便可有效降低農業(yè)機械運行故障所帶來的不利影響，為其安全穩(wěn)定運行提供良好保障。

3農業(yè)機械工程中的機電一體化系統(tǒng)應用前景分析

3.1實現(xiàn)農業(yè)機械的輕量型發(fā)展

隨著當今微電子技術以及集成電路技術等的不斷發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)的應用可以讓農業(yè)機械在體積和質量方面得以良好優(yōu)化，有效解決傳統(tǒng)農業(yè)機械體積大、重量大、移動不便等的各種弊端，實現(xiàn)農業(yè)機械的輕量型發(fā)展。將這樣的輕量型農業(yè)機械應用到農業(yè)生產(chǎn)中，不僅可以為操作者提供足夠的便利，同時也可以進一步提升農業(yè)機械的運行效率，滿足農業(yè)生產(chǎn)的實際需求，讓先進的農業(yè)機械帶動農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展[4]。

3.2實現(xiàn)高智能化的發(fā)展

在機電一體化系統(tǒng)的應用過程中，一個最顯著的特征就是其智能性很強，將其中高度智能化的技術應用到農業(yè)機械工程領域中，便可實現(xiàn)農業(yè)機械的智能化發(fā)展，使其緊隨當今時代發(fā)展的潮流，實現(xiàn)更加智能化的控制，以此來提升農業(yè)機械工作效率，降低人力資源成本。尤其是在人工智能技術的不斷發(fā)展中，機電一體化系統(tǒng)的應用更是可以讓農業(yè)機械對運行環(huán)境進行智能識別，根據(jù)實際的環(huán)境條件、結合實際的生產(chǎn)需求，來進行各項運行參數(shù)的合理調整，以此來滿足農業(yè)機械的實際應用需求，提升其環(huán)境適應性。同時，借助于機電一體化系統(tǒng)中的人工智能技術，也可以對農業(yè)機械運行中的相應故障進行智能化的識別與處理，以此來確保農業(yè)機械的良好運行，為農業(yè)生產(chǎn)工作的順利進行與農業(yè)生產(chǎn)質量的良好保障奠定堅實的技術基礎。

3.3實現(xiàn)綠色環(huán)保型的發(fā)展

就目前來看，雖然農業(yè)機械的應用為農業(yè)生產(chǎn)與農業(yè)工作者帶來了極大的便利，但是隨之而來的環(huán)境問題卻越來越嚴重。當今的很多農業(yè)機械都屬于燃油型機械，如果運行質量不佳，燃油便會出現(xiàn)燃燒不充分的情況，排放物中所含的污染物也會增多，這與我國資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標嚴重不符[5]。而隨著機電一體化系統(tǒng)的應用與發(fā)展，借助于其中的自動化與智能化控制技術，便可對農業(yè)機械運行中的各項參數(shù)做到合理調整，以此來確保燃油的充分燃燒，在提升能源利用效率的基礎上達到良好的環(huán)境保護效果，這對農業(yè)機械設備運行效率的提升、節(jié)能環(huán)保效果的保障以及運行成本的節(jié)約都將起到非常積極的促進作用。同時，伴隨著機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，更多的清潔能源也將會逐漸被引入到農業(yè)機械工程領域中，以此來促進農業(yè)機械工程領域的綠色環(huán)保型發(fā)展。

4結語

綜上所述，在當今時代的社會經(jīng)濟與科學技術協(xié)同發(fā)展中，機電一體化系統(tǒng)的應用與發(fā)展也十分可觀。將機電一體化系統(tǒng)應用到農業(yè)機械工程領域中，通過各種先進技術的應用，便可讓農業(yè)機械的設計、開發(fā)與應用得以科學優(yōu)化。因此，在農業(yè)機械工程領域，生產(chǎn)企業(yè)、技術人員以及操作者一定要加強對機電一體化系統(tǒng)的了解，并將其在農業(yè)機械工程中加以合理應用，這樣才可以充分發(fā)揮出機電一體化系統(tǒng)的應用優(yōu)勢，促進農業(yè)機械工程的良好發(fā)展，為農業(yè)生產(chǎn)與農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供足夠的技術支撐。

作者：牛璐 單位：鄭州工業(yè)應用技術學院

農業(yè)機械機電一體化系統(tǒng)篇3

1機電一體化技術概述

機電一體化是機械工程與自動化學科的分支，其將電工電子、微電子、傳感器、信號變換、伺服系統(tǒng)等多種技術有機結合，是計算機技術高度成熟下機械電子工程的重要發(fā)展方向。機電一體化的概念最早于1971年，在日本《機械設計》雜志上首次出現(xiàn)。我國在20世紀80年代初開始了機電一體化的研究，相對發(fā)達國家起步較晚，雖然技術的發(fā)展速度較快，但仍面臨著微電子技術改造量過大、市場占有率壓力大等問題。同時由于研究時間有限，許多機電一體化設備需要從國外進口，在多個領域都存在著被“卡脖子”的風險。就農業(yè)機械的設計制造而言，由于機電一體化本身就是多學科融合的產(chǎn)物，對于人工智能技術的探索，使其能將信息轉換、軟件編程等技術充分應用于農業(yè)機械設計制造中，從而在根源上解決能源消耗等農業(yè)機械的痼疾。與此同時，人工智能技術的應用，使得機電一體化技術在微電子控制上有著突出的優(yōu)勢，有助于將微電子控制技術推廣到各行各業(yè)，應用了機電一體化技術的機械設備，能夠通過自我檢修機制來調整自身的機械故障，不僅為維修人員提供了便利，也讓基于機電一體化技術的農業(yè)機械維護成本大幅下降。此外，將機電一體化技術所帶來的工作流程與操作手段應用到農業(yè)機械生產(chǎn)過程中，將會明顯減少因磨損等問題而造成的系統(tǒng)損傷，并有效提升農業(yè)生產(chǎn)質量和效率，從而為農業(yè)機械化發(fā)展提供技術支持。

2農業(yè)機械設計制造中機電一體化技術的應用價值

2.1安全性

安全生產(chǎn)是農業(yè)機械設計制造的首要原則。在不斷推進農業(yè)機械化發(fā)展的大背景下，農機故障問題不僅會直接影響農業(yè)生產(chǎn)效率，還會對農機操作人員的生命安全造成威脅。而機電一體化技術對于自動化技術的應用，使其能利用自動診斷和警報系統(tǒng)對農機狀態(tài)進行實時監(jiān)控，一旦在使用過程中突發(fā)故障，農機會通過自動警報的方式提醒操作人員及時關閉農機并進行檢修，不僅能有效減少在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障的可能性，而且能有效避免因機械故障而出現(xiàn)的安全事故，從而有效提升農業(yè)機械的安全性和可靠性。此外，基于機電一體化技術的農業(yè)機械[1-3]，能利用其聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析能力，將可能出現(xiàn)的農機故障進行數(shù)據(jù)匯總，從而找出故障風險最高的環(huán)節(jié)，并不斷完善農業(yè)機械的防護系統(tǒng)，在有效提升農業(yè)生產(chǎn)效率的同時保障農機的安全性，以落實農業(yè)機械化生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的首要任務。

2.2可操作性

傳統(tǒng)農業(yè)機械的內部結構比較復雜，很多部件系統(tǒng)并沒有得出最優(yōu)化的設計結果，給農機操作者的操作實踐帶來了諸多不便。而利用機電一體化進行農業(yè)機械的設計制造，可以精簡很多不必要的內部結構設計，最大限度地簡化農業(yè)機械內部結構，能夠滿足農機操作者精準、簡練的操作需求，改善操作者的工作環(huán)境。同時，數(shù)控、遠程控制等技術在機電一體化領域的應用，使得農業(yè)機械具備了智能化、自動化的發(fā)展前景，而智能化、自動化的農業(yè)機械不再要求操作者熟練掌握農機的操作技巧，只需要通過人機交互界面就能完成原本的精細操作，能大幅降低農業(yè)機械的操作難度，進而降低農業(yè)機械化生產(chǎn)中的人力成本。隨著信息技術在農業(yè)領域的普及和發(fā)展，依托于機電一體化的農業(yè)數(shù)據(jù)鏈使農業(yè)機械化生產(chǎn)具備了更強的適應性[4-5]，農業(yè)機械能通過在不同環(huán)境下所作出的反應和調整，來增強自身的操作靈活度，不僅有助于農業(yè)機械化的生產(chǎn)管理，還對農業(yè)機械的推廣和應用具有重要的現(xiàn)實意義。

2.3產(chǎn)能

機電一體化技術應用于農業(yè)機械的設計制造，能夠有效解決傳統(tǒng)農業(yè)機械缺乏信息采集能力、機械控制精度低等問題，使操作者能用更科學、更精細、更高效的模式開展農業(yè)作業(yè)，從而在提升農業(yè)機械應用價值的同時有效提高農業(yè)產(chǎn)能。農業(yè)產(chǎn)業(yè)的信息化發(fā)展高度依賴生產(chǎn)過程中收集的有關信息，而利用電子信息采集和自動化控制技術，能讓農業(yè)機械在生產(chǎn)過程中采集農業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息，從而為提高農業(yè)作業(yè)的精確度和機械系統(tǒng)的靈活性提供數(shù)據(jù)參考。同時，利用機電一體化技術設計和制造出的農業(yè)機械，能夠克服傳統(tǒng)農業(yè)機械在精確性上存在的弊端，使操作者能用更精細的方式完成農業(yè)生產(chǎn)工作，避免因經(jīng)驗、技術等不足導致的人工失誤，從而在控制人為因素的前提下保持最高效的農業(yè)生產(chǎn)[6-7]，有效提高農業(yè)產(chǎn)能。

3農業(yè)機械設計制造中機電一體化技術的應用類型

3.1交流傳動技術

交流傳動技術要求通過交流器供電的傳動電機為農業(yè)機械提供電力，其優(yōu)勢在于：首先，擁有良好的牽引性能，能合理利用系統(tǒng)的調壓和調頻特性，實現(xiàn)寬范圍的平滑調速，讓農業(yè)機械在啟動時能擁有較大的啟動力矩；其次，交流傳動技術所使用的脈沖整流器能通過PWM控制技術調節(jié)電網(wǎng)輸入電流的相位，讓農業(yè)機械的功率因數(shù)接近1，且電流接近正弦波形，擁有較小的諧波干擾；再次，由于其異步電動機無換向器，使用交流傳動技術的農業(yè)機械往往擁有更大的單位質量體積的牽引功率，機械運行的可靠性更強；最后，交流異步電機的自然特性決定了其防空轉的性能較強，尤其是牽引控制采用矢量控制或直接力矩控制策略時，能有效保障農業(yè)機械系統(tǒng)擁有更高的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)性能，讓農業(yè)機械更能滿足重載牽引的需求。

3.2集成制造技術

集成制造系統(tǒng)（CIMS）是計算機輔助系統(tǒng)高度發(fā)展下的產(chǎn)物，其應用了計算機輔助設計、輔助制造、輔助工藝規(guī)劃、輔助測試、輔助質量控制等系統(tǒng)，使系統(tǒng)的集成化全局效應更加明顯，能有效降低產(chǎn)品設計時間和成本，通過提高設計產(chǎn)品質量和服務質量來提高產(chǎn)品的市場核心競爭力。在農業(yè)機械設計制造中應用先進制造、敏捷制造、虛擬制造和并行工程等集成制造技術，能通過發(fā)揮信息技術的性能優(yōu)勢轉變傳統(tǒng)的農業(yè)機械設計制造和生產(chǎn)模式，從而推動農業(yè)現(xiàn)代化、信息化發(fā)展。

3.3現(xiàn)場總控技術

現(xiàn)場總控系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、計算機服務模塊和數(shù)據(jù)庫等多個系統(tǒng)構成，是一種基于智能現(xiàn)場儀表而產(chǎn)生的開放型數(shù)字通信技術，其本質上就是將控制系統(tǒng)中最基礎的現(xiàn)場設備通過網(wǎng)絡節(jié)點相互連接，從而構建自上而下的全數(shù)字化通信體系?，F(xiàn)場總控系統(tǒng)采用了開放式、標準化的通信技術，突破了傳統(tǒng)分散控制系統(tǒng)的技術局限，通過全分布式系統(tǒng)架構將控制功能徹底下放到了作業(yè)現(xiàn)場，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息覆蓋范圍的延伸。在農業(yè)機械設計制造中應用現(xiàn)場總控技術，能有效強化對生產(chǎn)一線的控制力度，保障農業(yè)生產(chǎn)的整體效益，從而為農業(yè)信息化的發(fā)展提供可靠的技術支持。

4農業(yè)機械設計制造中機電一體化技術的具體應用

4.1衛(wèi)星導航技術

衛(wèi)星導航技術是基于傳感器、超聲波等技術，利用導航衛(wèi)星對地面、海洋、大氣等進行導航定位的綜合性技術。作為傳統(tǒng)的農業(yè)大國，我國地域遼闊，耕地面積大，土地資源類型多樣，農業(yè)機械的需求量較大，所以農業(yè)機械通常需要進行集群化作業(yè)。但受工作場地等因素的限制，農業(yè)機械的現(xiàn)場調度常會面臨諸多問題，導致農業(yè)機械的工作效率降低。而利用機電一體化所提供的衛(wèi)星導航技術[8]，可以通過三維坐標和建模還原農業(yè)生產(chǎn)的活動現(xiàn)場，從而讓工作人員用三維圖形掌握現(xiàn)場情況，并做到實時的調動與分配，避免在農業(yè)機械生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的路線錯誤、系統(tǒng)不適配等問題，從而確保農業(yè)機械高效生產(chǎn)。尤其是在開展農業(yè)機械集群化作業(yè)的過程中，利用衛(wèi)星導航技術作為技術支持，能充分發(fā)揮出集群化作業(yè)的高效率、高質量優(yōu)勢，從而有效推動我國農業(yè)機械化、信息化發(fā)展。

4.2計算機輔助技術

機電一體化是農業(yè)機械設計制造未來發(fā)展的必然趨勢，而計算機輔助技術則是從根源上提升機械工作效率的關鍵。計算機輔助技術是以計算機為工具，通過三維建模輔助完成特定領域工作的方法和技術。其廣泛應用于機械、電子、服裝、建筑等多個領域，尤其是計算機輔助設計（CAD），在農業(yè)機械設計制造中具有得天獨厚的技術優(yōu)勢。在計算機輔助技術的支持下，工作人員可以根據(jù)農業(yè)實際生產(chǎn)活動中所采集的數(shù)據(jù)，掌握農業(yè)機械數(shù)據(jù)和生產(chǎn)的其他需求，建立三維虛擬模型，并利用計算機圖形學、網(wǎng)絡通信等技術，對原有的工作和生產(chǎn)模式進行整改和優(yōu)化。相比傳統(tǒng)的農業(yè)機械設計制造模式，依托于計算機輔助技術，可以極大地縮短和簡化計算與設計過程[9]，并且能夠讓設計人員在更大的發(fā)揮空間下進行創(chuàng)新設計，縮短農業(yè)機械設計理念的更新周期。此外，通過三維圖形系統(tǒng)進行建模來模擬實際的使用過程，能從設計階段規(guī)避農業(yè)機械在使用過程中可能出現(xiàn)的問題，從而為農業(yè)機械化提供更精準、便捷的工具。

4.3虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術是以計算機技術為基礎，綜合利用三維圖形技術、多媒體技術、仿真技術、伺服技術等，構造逼真的三維視覺、觸覺等多感官虛擬世界的技術類型。虛擬現(xiàn)實技術在農業(yè)機械設計制造中有重要的應用價值，在機械系統(tǒng)的研發(fā)環(huán)節(jié)，充分利用虛擬現(xiàn)實技術進行虛擬建模，能讓農業(yè)機械在生產(chǎn)出來之前就在擬真的環(huán)境中進行模擬，確保獲取較為可信的性能、操作等方面的數(shù)據(jù)。同時，還能做好農業(yè)機械應用過程中如極端天氣等突發(fā)狀況的模擬工作，在檢驗農業(yè)機械的抗干擾和承壓能力的同時，幫助農業(yè)機械操作人員提高實踐水平，鍛煉應對突發(fā)狀況的經(jīng)驗，從而為后續(xù)安全生產(chǎn)起到保障作用。

4.4監(jiān)控技術

監(jiān)控技術要求通過技術和安全層面的監(jiān)督和檢查，提升整個農業(yè)機械生產(chǎn)流程的效率和安全性。在傳統(tǒng)的農業(yè)機械設計制造中，操作人員必須通過檢查機械的各項設備，確保農業(yè)機械在運行過程中能達到各項數(shù)據(jù)標準。而應用機電一體化技術，能極大地簡化原先人工檢查的操作流程，操作人員可以利用監(jiān)控系統(tǒng)進行自動監(jiān)控，一旦出現(xiàn)偏差會通過警報的方式通知操作人員，降低農業(yè)機械設計制造中對人工檢查的依賴性，同時還能讓操作人員利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控農業(yè)機械的工作過程，對農業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)具有重要價值[10]。

4.5電子信息技術

基于機電一體化的農業(yè)機械設計制造，將會以電子信息技術作為最廣泛的技術應用類型，以實現(xiàn)農業(yè)機械制造和農業(yè)生產(chǎn)的機械化和自動化。電子信息技術不僅是上述幾類技術發(fā)揮作用的基礎，還會對農業(yè)機械的功能設計、監(jiān)聽診斷、實時反饋、信息管理、系統(tǒng)調配等產(chǎn)生決定性的影響?？梢姡e極推動電子信息技術在農業(yè)機械設計制造的應用，不僅能有效提升農業(yè)機械的性能水平，還能對農業(yè)機械未來的智能化設計生產(chǎn)起到直接的作用，是機電一體化在農業(yè)機械設計制造的必然發(fā)展趨勢。

5結語

綜上所述，對于農業(yè)機械設計制造而言，以交流傳動技術、集成制造技術、現(xiàn)場總控技術等為代表的機電一體化技術，具有安全性、可操作性和高產(chǎn)能的技術優(yōu)勢，能突破傳統(tǒng)農業(yè)機械設計制造面臨的瓶頸。因此，在農業(yè)機械設計制造中應充分利用衛(wèi)星導航、計算機輔助、虛擬現(xiàn)實、系統(tǒng)監(jiān)控和電子信息技術，從設計的角度出發(fā)提升我國農業(yè)機械產(chǎn)品的工作效率，推動農業(yè)機械化、集群化發(fā)展。

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[10]張曉鷗.機電一體化在農業(yè)機械中的應用[J].南方農業(yè)，2022，16(8)：182-184.

作者：馬子奕 單位：唐山工業(yè)職業(yè)技術學院