机电一体化技术在农业机械上的应用及发展前景

机电一体化技术在农业机械上的应用及发展前景

王建

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摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，农业机械机电一体化是指将机械技术、电子技术、自动化控制技术等多种技术相结合，通过计算机设备实现农业生产的全过程自动化控制的一种技术体系。基于农业机械机电一体化的意义，阐述了农业机械机电一体化的应用领域，包括耕作、播种、施肥、灌溉、收割等方面，并且介绍了不同类型的农业机械机电一体化设备及其优缺点。最后，分析了农业机械机电一体化的发展趋势，主要包括智能化、数字化、节能环保等方面，将促进农业机械机电一体化的发展和应用，为现代农业的发展提供强有力的支持。

关键词：机电一体化技术；农业机械；应用；发展前景

引言

随着信息技术和人工智能技术的不断突破，机电一体化技术也日新月异。机电一体化在机械技术基础上涵盖信息技术、自动控制和传感系统等多个领域，是我国乡村振兴、农业发展的重要推手。机电一体化技术的信息化、智能化、模块化、生态化功能是传统农业机械无与伦比的先进优势，机电一体化必将促进农业现代化发展。

1机电一体化理论概述

机电一体化融合了机械技术、电子技术、计算机技术，突破了传统机械领域以及电子领域的单一性，形成了工业领域内的新发展态势。机电一体化技术的突出特征是智能化，是以信息技术为核心而逐渐发展形成的一种计算机技术。在微电子控制技术的协助下，通过利用计算机强大的计算处理能力，实现对机械系统状态的自主调控。因此，机电一体化技术具有一定程度上的人工智能。随着信息技术的发展，计算机技术融入传统农业机械，逐渐实现自动化和智能化，成为有效的劳动工具。近年来，智能机器人的研制和发展成果明显，仿真机器人融合机械、数字、自动控制、传感检测等技术，通过机械构造与电气深度协调统一，形成集成化、体型简约化、智能化的农业设备和操作系统。

2农业机械机电一体化的发展意义

农业机械机电一体化是一种将机械技术、电子技术和自动化控制技术相结合，通过计算机设备实现农业生产的全过程自动化控制的技术体系。农业机械机电一体化的发展对促进农业现代化具有重要意义。提高农业机械化水平农业机械机电一体化技术的应用可以实现农业生产全过程的自动化控制，不仅可以提高生产效率，而且可以降低人力和物力成本，提高农业机械化水平。优化农业生产环境农业机械机电一体化技术可以有效减少农业生产对环境的影响，降低化肥农药的使用量，减少对土壤和水源的污染，实现绿色农业生产。改善农民劳动条件农业机械机电一体化技术可以代替人力完成重复性、高强度、危险性较大的农业生产任务，改善农民劳动条件，提高劳动生产率。推动农业现代化农业机械机电一体化技术是农业现代化的重要支撑，可以实现农业生产过程的数字化、智能化和精准化，提高农业生产效率和品质，推动农业现代化进程。

3机电一体化技术在农业机械上的应用现状

3.12提高了农业机械的工作效率

第一，机电一体化技术应用计算机功能集成专业系统，使全局生产状况得到有效把控，可以自动控制农业生产中的各个环节，集成系统可以突破生产环节的信息封闭弊端，而且能实现各个生产环节之间的有机协调，增加对农业农产品生产的监管和控制。这种生产要素的有效利用，促使生产要素效益最大化。集成系统还具有维护、排查故障的功能，在更大程度上可以减少农业生产中的成本开支，提高生产效率。农业机械设备依赖于机电一体化技术，根据系统设定好的程序实行自主工作流程，从而提高农用机械设备的运作效率。第二，机电一体化技术将计算机作为数据应用平台，通过对数据资源的有效整合，将关键要素在数据模块中存储，形成专题数据和动态数据等，使政府、企业和农业主体等方面实现数据共享，避免信息壁垒，实现资源互联互通。同时，计算机采集的数据可以帮助使用主体准确定位生产要素所需的地理结构状态。计算机平台大数据以专业分析为导向，可以实现数据报表、专题数据和农产品价格可视化。计算机视觉技术被充分应用到农业机械中，通过带GIS地图应用，能够及时获取田间图像信息，还能进行辅助导航、自动检测作业状态，为使用者提供不同的分析方法和应对措施。计算机的视觉识别技术，通过高清摄像头获取图像后，进行信息提取与处理，应用计算机预设的算法将图像信息进行有效的分离，从而获得有用信息，精准指导农业生产。

3.2农业机械操作中的安全性方面

传统农业机械体型庞大，动力零件结构简陋，操作起来十分不便，容易造成安全危害。机电一体化技术使农用机械设备具备了一定的智能性，降低了农用机械设备的操作难度。通过远程遥控技术、数字化技术应用，使操作人员只需要掌握遥控或按钮就能够实现自主的操作，操作过程更加简单快捷。并且机械设备在运行过程中通过系统设置的灯饰变光和语音进行提示，使操作者清晰地掌握机械设备的运行状态，从而降低设备的操作难度，并确保设备的稳定运行。当系统检测到机械设备存在的故障时，系统会自动报警，并且准确地指出故障的类型及状态，操作人员就能够在第一时间了解故障，并且进行精准保养和维修。

4机电一体化在农业机械应用中的发展前景

4.1智能化

机电一体化技术在农业机械中的应用，可望实现计算机全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、卫星遥感器系统（RS）等高精度的机、电、气一体化技术与传统机械有机结合。农业机械智能化必将是我国科学技术和现代化农业的发展方向。伴随着现代农业发展需要和科学技术的不断进步，农业机器人将得到广泛应用。农业机器人可以代替传统的人工劳作，甚至超出人工的精细化程度，大型机械无法涉足小块的田间地头，而机器人则完全可以灵活自如。机电一体化技术融入到农业机器人设计中，是农业现代化发展的必由之路。我国自发研制的具有GPS的智能变量播种、施肥、旋耕等多功能于一体的农业“机器人”，能做到自主判断工作环境，并依据工作环境改变工作方式。随着传感系统的发展，传感系统实用性增强，加装到农业生产机器人中，现在的农业机器人可以搜集环境信息，借助单片机进行系统分析，在不同环境下，给出科学的信息反馈，并改变工作方式，更好地适应环境。应用机电一体化技术的农业机器人在生产实践中将占主导地位。

4.2多样化

未来农业机械机电一体化技术将更加多样化，不仅包括传统的农业机械，还包括无人机、机器人和自动驾驶技术等，为农业生产提供更加丰富的选择。

结语

随着信息技术和机电一体化技术的快速发展，农业机械机电一体化已成为现代农业发展的重要趋势。农业机械机电一体化技术的应用领域广泛，包括耕作、播种、施肥、灌溉、收割、牲畜养殖和农业机械管理等方面，都可以通过机电一体化技术实现自动化、智能化、精准化，提高生产效率和农业生产质量。未来，随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，农业机械机电一体化将会朝着更加智能化、高效化、绿色化的方向发展，成为推动农业现代化的重要力量。同时，也需要关注农业机械机电一体化技术在应用过程中所带来的环境、能源和安全等方面的问题，积极探索解决方案，促进农业机械机电一体化技术的可持续发展。

参考文献

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