农业机械机电一体化技术研究3篇

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农业机械机电一体化技术篇1

机电一体化技术是综合机械、电子、计算机等多项技术应用的新兴技术，其应用有效将力、热、广、电子等科学融合为一体，在推动现代电子机械技术和电子技术发展方面发挥了巨大作用。机电一体化技术系统主要由机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分组成，除了具有操作过程精确、工作效率高、智能化高等特点外，还具有使用功能强大、维护与调试简单等优势，因此在各行业领域中都有广泛应用。机电一体化技术在现代农业中的应用，有效提高了农业发展机械智能化水平农业生产效率，在促进农业发展方面发挥了重大作用。

一、机电一体化技术在现代农业中应用的意义

1.1降低机械操作难度，扩大农业机械使用范围

农业机械化生产的实现在大幅度降低农业生产劳动力投入的同时，有效提高了农业作业效率。随着机电一体化技术在农业中的应用，机械设备功能得到不断完善，机械设备不再是过往人力劳动的间接操作者，机械自动控制、自动校验、自动防护等功能在降低操作难度的同时，也使得农户可以根据农业生产实际需求，合理调节和操作功能，真正实现农业生产机械化、智能化。过去，由于机械设备应用本身有一定技术要求，许多农户由于害怕不会操作而不敢购买和使用农业机械设备，随着机械设备功能的不断完善及智能化水平的不断提高，操作逐渐去向简单化，有效扩大了机械设备使用范围。

1.2提升农业机械安全可靠性

电子元件在农业机械生产工艺中的应用，实现了农业机械各部位的模块化管理，这样不仅有效避免了运作中部件与传动结构间磨损，机械灵敏性和可靠性也得到显著提高。另一方面，机电一体化技术发展促进了电子监控及电子报警技术发展，这些技术在现代农业中进一步完善了机械设备自动控制和自动防护功能，从而实现了设备故障的自我检测和处理，有效提高了机械安全性能，保证了农业机械操作使用过程中的安全性。

1.3推动农业快速发展

首先，机电一体化技术在现在农业中的应用，农业机械作业精确度和作业程序都得到了很大完善，农业生产效率得到明显提高。其次，机械故障发生率的降低，节约了机械检修和维护成本，同时也延长了农业设备使用寿命，有效提高了机械设备的经济效益，降低农业生产成本。此外，农业机械操作的简单化、智能化、适用化发展，使得越来越多农业机械得以大范围推广应用，在很大程度上提高了现代农业生产水平，从而推动我国农业快速发展。

二、机电一体化技术在现代农业中的具体应用

2.1在农业机械设计方面的应用

随着科学技术的快速发展，现代农业机械设计水平也在不断提高。CAD等计算机辅助设计技术在农业机械设计中的应用，彻底改变了传统的技术生产零件模式，不管是在设计效率、质量还是精确度方面都得到了显著提升。另外，通过采用计算机辅助设计技术，通过数学模型构建，还能将设计出来的农业机械进行三维图形效果展示，从而实现了设计修改的便捷性、直观性。

2.2在虚拟技术方面的应用

虚拟技术是一项集传感、数据处理、图形图像处理等多项技术应用于一身的综合性技术。随着机电一体化技术的快速发展，虚拟技术在农业中的应用也越来越广泛，如对农业生产环境进行了动态模拟演示、农业机械动态模型构建等等。另外，虚拟技术在现代化农业管理和农业培训等工作中也有重要应用，通过利用虚拟技术实现了农业管理了直观化，从而力高了农业管理水平，而将其应用于农业机械操作人员培训中，提升了农业机械展示和操作的直观性，降低了理解和掌握难度，有利于培训效果的提升。

2.3高精度GPS技术应用

机电一体化技术的发展，使得高精度GPS技术在社会各领域中得以广泛应用。高精度GPS技术是传感技术和超声波技术的综合技术，将其应用与现代农业机械中，通过虚拟仪表就可以将农业生产现场三维图和三维坐标全面呈现出来，从而提高了农业生产管理效率。另外，高精度GPS技术在农业机械化集群作业管理中也有很大应用优势，农业人员可以更好的进行机械现场调度工作，从而大大提高了农业机械集群工作效率，促进了农业生产现代化发展。

2.4农业监控技术应用

为防止农业机械在使用中出现故障而影响正产农业作业，农业机械操作者在机械操作中往往需要随时查看机械各项操作参数，以确保操作准确性。而应用机电一体化技术系统仪表后，实现农业机械各项仪表参数的自动、实时监控，机械操作人员就可以摆脱机械仪表的依赖。在监控技术应用下，机械一旦出现问题就会马上反馈给机械操作人员，实现了故障自我检测，改变了传统农业机械故障人工检查模式，提高了机械故障处理能力和作业效率。

2.5电子信息技术方面应用

结合实践来看，现阶段电子信息技术在我国现代农业中地应用主要在这几个方面：一是操控农业机械设备工作，二是农作物施肥浇灌自动化和监测；三是田间科学管理；四是销售农产品。通过对这些方面地研究来看，电子信息技术在其中地应用极大程度提升了农业生产的效率性，并且在减少能源与资源上也发挥出了积极作用。以农作物浇灌为例，现代农业中为了提升植物生长效率以及实现节水目的，不少地区都采用滴灌系统。而要想使得滴灌系统可以有效的使用，这就离不开电子信息技术。简单点说，研究人员结合具体农作物生长特性、气候情况以及不同时期需水量等设计一套利用电子信息技术为控制核心的自动化滴灌系统，之后在各路管道与其他设备安装完成后进行调试，达到最佳状态后即可投入使用即可。

三、我国机电一体化技术在现代农业中的应用现状

3.1农业现代化技术普及率较低

相对于西方发达国家而言，我国农业现代化起步较晚，因此现代化水平仍比较低，主要就体现在现代技术普及率方面。整体而言，目前现代化技术主要在农场等集中农业生产区得以应用，而在个体农户中的应用往往仅限于一些技术水平较低的农业机械，农业现代化技术应用水平仍非常低。另外，由于我国农业机械化发展较晚，一些机电一体化系统农业机械目前在使用范围方面还不是很广，在山区等地方不适用，在各方面仍需进行改善。农业现代化技术普及率低成为了限制机电一体化技术发展的重要障碍。

3.2机电一体化技术水平仍有待提高

虽然说机电一体化技术在现代农业中的应用在不断拓展，在现代农业生产中发挥重要作用，但相对于发达国家而言，我国现代农业化中机电一体化技术应用水平仍比较低。目前，我国机电一体化技术研究重点主要为工作效率提高、机械使用领域拓宽等方面，具体而言就是以传统农业生产为比较不断完善机械操作能力及应用范围，以在更大程度上提高农业生产效率和应用范围，而西方国家机电一体化技术已朝着自动采集控制、数据信息批量处理、GPS定位系统等高新技术研发和推广应用，相比之下可以看出，我国机电一体化技术在现代农业中的应用水平是非常低的，仍需加强研究完善。

四、提高现代农业机电一体化技术应用水平的措施

4.1加强机电一体化技术改进和完善

农业现代化技术水平低及农业机械适用范围小是目前限制机电一体化技术在现代农业中应用的重要因素，因此应通过加强技术研究，不断改进和完善机电一体化技术，提高农业机械适用范围，让更多农业机械在更广泛的农业作业环境中得以使用，从而推动机电一体化技术发展和应用。

4.2推动智能化、自动化等核心技术进一步发展

机电一体化技术在现代农业中的应用使农业作业、管理逐步向智能化、自动化方向发展。要进一步提升农业机械作业安全性和操作舒适度，就要进一步推进智能化、自动化及便于操作的核心技术全面发展，从而不断提高机电一体化技术在现代农业中的应用水平。

4.3高度集成电路应用到农业机电一体化技术中

通过对相关文献研究以及近些年调查来看，在以往农业机械设备由于受到科技较为落后地影响，它们不仅体积偏大，并且自动化和精确度也都不高，这样一来便在很大程度上制约着其在农业生产中的应用范围。而在科学技术飞速发展的背景下，高度集成电路已经成为了现实并在不少行业中得到了检验。农业机电一体化技术中应用高度集成电路时可以使得机械在更小的设备体积中增加更多的控制元器件，这样一来既降低了机械设备对于工作区域或是环境的要求，同时也有助于更高的自动化程度以及精准度。并且还可以在减少能耗情况下起到节约成本之目的。

4.4提高技术水平，降低产品成本

农业机械产品价格是阻碍现代化农业机械普及的一个重要因素。因此要提高农业现代化水平及机电一体化技术应用，就应该在提高技术水平的基础上，降低农业机械设备产品制造成本，从而让现代化农业机械在更大范围内得到推广使用，提高农业生产技术含量，真正实现农业生产现代化。综上所述，机电一体化技术在现代农业中地应用在很大程度上提升了生产效率以及农作物质量，因而这就需要广大研究人员进一步加大对其研发力度，从而为推动我国农业更好更快地发展打下坚实基础。

作者：赵彦鸿 卢建勤 单位：广西梧州农业学校 广西机电工程学校

农业机械机电一体化技术篇2

作为一个农业大国，农业生产对于国民经济的稳定起到重要作用。农业机械的现代化是现代农业发展的必然趋势，其不但能够提高农业生产效率和降低劳动强度，还能能够促进种植技术的改进。为了实现农业现代化，增加农民收入，必须提高农业机械的技术水平与科技含量，这是生态农业的必然要求。机电一体化技术对于农业生产的机械化与农业机械的自动化和智能化有着重要推动作用，是降低农业生产成本、提升农产品产量与质量、提高农产品附加值等的技术基础。机电一体化技术是一门综合学科，主要涉及机械学、电子技术与计算机技术等。农业机械中运用机电一体化技术具有明显的优势：机械故障率下降，操作者人身安全保障好；工作效率提高，产能增加；操作性能改善；功能增加，适应能力增强；安装维护较为简单。在电子信息化时代，农业机械所融合的机电一体化技术水平不断提升。本文将简要介绍几种机电一体化技术在农业机械中的应用实例，从多个角度论述机电一体化技术对于农业机械现代化的推动作用。

1计算机辅助设计（CAD）在农业机械设计中的应用

CAD是一项融合了计算机图形学、网络通讯和数据库等多领域知识于一体的综合性技术，让使用者能够借助计算机对产品进行设计、修改、优化和输出效果。该项技术大幅提高了农业机械的设计效率，缩短了开发周期。农业机械的研发需要很大的计算量，其运动过程的分析较为繁琐。依靠原有的作图法，凭借经验进行设计不适应现代农业对农业机械的需求。而CAD技术的出现有效解决了这个问题，不但提高了设计效率，还能够促进设计人员的创新研究。CAD能够帮助研发人员进行农机常用机构的运动学与动力学分析、农业机械空间多作用力分析以及农业物料在定轨迹、平面和空间运动的分析。在具体的实践中，CAD在农业机械设计的以下几个方面应用比较广泛：通过构建犁体数学模型，以三维图形系统进行处理，提高犁体设计的效率；利用CAD的传动设计模块、悬挂参数设计模块等，实现总体设计，获取最佳的旋耕机参数；在数据库的支持下，以模糊方式结合智能CAD技术，进行联合收获机的总体设计。

2虚拟现实技术在农业机械中的应用

虚拟现实技术是指通过计算机图形学、多媒体技术、智能接口技术、传感器技术、图像处理技术和图片模式识别等技术以实现为用户构建三维世界的技术。该项技术能够进行动态环境建模、生成实时三维图形、实现立体显示等，是一项能够进行应用系统开发的多种系统的集成技术。虚拟现实技术在农业机械的开发中，可以进行几何建模、运动建模、物理建模、声音建模和模型分割，实现农业机械设计最优化。其还有一个重要的应用，就是通过模拟各种极端环境和突发危险，对农业机械的操作者进行培训，提高应急能力，提高工作效率。

3电子信息技术在农业机械中的应用

在全球范围内来看，农业机械吸收电子信息技术的速度越来越快，这也正与现代农业集约化、现代化、高效性、节能性与环保性发展的大趋势相一致的。电子信息技术的运用引发了农业机械的创新发展，主要体现在5个方面：农业机械的过程监视、控制、诊断与通信等技术性能不断提高；能够减少农药、化肥与其他各类资源的消耗，实现环境友好型农业的建设；及时提供农业机械的过程信息，实现其精准化执行过程；提供舒适安全的操作环境，改善劳动者的劳动条件；实现农场管理的信息化水平，实现农业机械田间作业的科学调配与规划。拖拉机是最常见的农业机械，其正朝电子化、网络化与智能化的方向发展。在欧洲，大中型农业机械普遍配备电子监视与控制系统的电子设备，对于重要的模块采用独立微处理器电子控制单元的方式。在各类农业机械智能化的发展中，接口的通用化变得越来越重要，如各类拖拉机和联合收割机的总线挂接的标准接口。为了农业机械的体系化构建，必须使得各类农机的电子系统具有通用性和兼容性。并应建立相应的总线通信通用设计标准。目前，在农业机械应用中应用较为广泛的总线标准协议基础为CAN协议。电子监视仪表正在取代传统的仪表盘，向着智能化的方向发展，改善操作者与机械的交互界面的人机接口技术越来越受到人们的重视。在欧洲的部分大农场，集群调度和管理决策支持技术也正在推广开来，农业生产效率大幅提高。

4其他机电一体化技术在农业机械中的应用

依托微电子技术、计算机实时控制技术和传感技术等，新的液压技术在农业机械的运用中变得更加娴熟。计算机视觉技术则通过对图像进行处理，能够对农产品进行无损检测，并被应用到农业自动化收获机械的研制中来。综合利用GPS差分技术、超声波技术和传感器技术构建的高精度导航系统，对于农业机械的集群作业意义重大，提升集群作业效率。

作者：刘学峰 单位：英利绿色控股有限公司

农业机械机电一体化技术篇3

众所周知，我国是农业大国，农业是我国的第一产业。为了能够促进我国的农业发展更加现代化和信息化，在农业机械中运用机电一体化技术能够更好地推动我国的农业取得更好的发展，推动我国的农业逐渐实现大规模的机械化，逐渐发展现代农业。

一、机电一体化技术的概念及内涵

所谓的机电一体化技术主要是集电子技术和机械技术为一体的综合机电一体化技术。近些年来，随着计算机技术的持续发展，机电一体化技术的运用逐渐被广泛地运用到很多领域当中。与此同时，机电一体化技术经过时代的发展而不断发展，是一种传感检测技术、信息技术、计算机技术、自动控制技术、机械技术以及伺服传动技术的融合交叉系统技术。机电一体化技术使得我国的很多行业和领域逐渐实现了现代化和自动化，能够大大地节约人力资源和成本，在提升企业经济效益方面发挥着积极的促进作用和价值，同时也能够提高企业发展速度和发展水平。

二、机电一体化技术在农业机械中的应用举例

我国是农业大国，在我国的农业发展过程中，农业发展速度和发展水平与国外一些发达国家相比存在一定的滞后性。为了能够促进我国农业更加全面且快速地发展，必须要推进农业的现代化发展进程，将机电一体化技术全面、有效地应用到农业机械当中，从而促进我国的农业更加自动化和一体化，促进我国农业取得更好的发展。下面对机电一体化技术在农业机械中的应用进行讨论和研究：

（一）农业机械中电子信息技术的使用

电子信息技术是机电一体化技术中非常重要的技术，也是促进我国农业向环保性、节能性、高效性、集约性和现代化的方向发展。在农业机械中运用电子信息技术，能够有效地监视和控制农业机械的作业过程，并对农业机械的各项性能进行诊断和分析，节约化肥、农药以及其他农业资源，使得农业机械运行得更加精准，改善了农民的劳动条件和操作环境，使得农业或者农场的管理更加科学化和信息化。例如在拖拉机上装配监视与控制电子信息化设备，如电子监视仪表意境逐渐取代了拖拉机的仪表盘，促进拖拉机等农业机械运行得更加高效化和智能化，促进人机有效融合，这样能够大大地提升农业生产的效率，推动农业更加信息化和智能化，进而不断推动我国农业现代化的发展步伐。

（二）农业机械中多种机电一体化技术的综合运用

机电一体化技术内含多种信息技术，如计算机实时控制技术、微电子技术、传感技术、GPS差分技术、超声波技术等。通过运用计算机视觉技术能够对各类农产品进行无损性检测，通过对传感器技术、超声波技术以及GPS差分技术的综合运用能够更好地实现农业机械的集约化管理，使得农业机械的集群效应得到有效提升，促进农业机械更加信息化和现代化，从而有效推动我国农业更好、更快发展。

（三）农业机械设计中CAD技术以及虚拟现实技术的应用

随着科学信息化不断发展，农业机械智能化和信息化是大势所趋。在农业机械设计的过程中，通过运用CAD技术来分析农业机械空间多作用力、农业物料空间运动、平面运用以及确定农业物料的运动轨迹，如犁体数学模型的构建与设计、联合收获机的综合设计等等，都可以运用CAD技术的多种设计模块来实现。与此同时，在设计和开发农业机械时运用虚拟现实技术，对农业机械进行物理建模、声音建模、运动建模、几何建模与模型分割，并对农业机械在遇到各种突发危险以及极端环境进行反复模拟，并重视培训农业机械的操作手，不断提升农业机械操作手的专业操作能力和水平，提升操作手的应急反映和能力，从而使得农业机械的工作效率得到更大提升。

三、结束语

综上所述，农业是我国非常重要的产业，为了能够更好地发展农业，就要重视农业机械化的发展进程，积极地运用机电一体化技术来推动农业机械化和自动化的进程，不断结合我国农业机械化的具体内容来充分运用机电一体化技术，从而促进机电一体化技术的作用和价值更好地发挥到农业机械的领域和范畴当中，推动我国农业更加机械化和现代化，促使我国农业发展水平和发展质量有效提高。

参考文献：

[1]赵国燕.机电一体化在农业机械中的应用[J].农产品加工（下半月）,2016,(8):47-48,54.

[2]孙和民.机电一体化在农业机械中的应用[J].农业与技术,2018,38(8):88.

[3]郭金强.机电一体化技术在农业机械上的应用[J].粮食与食品工业,2019,26(1):25-26,29.

作者：成佳 单位：铜川职业技术学院