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农业机电一体化技术应用研究

2019/08/08 阅读:

【摘要】随着机电一体化技术快速发展,其在现代农业各领域中的应用也越来越广泛,有效推动了现代农业机械、种植及农产品销售等方面的发展。本文从机电一体化技术在农业中应用的意义介绍入手,对其在现代农业中的应用进行了分析,并在此基础上探讨了提升机电一体化技术在农业中应用及其发展重点,旨在促进机电一体化技术在现代农业中的应用和发展。

【关键词】现代农业;机电一体化技术;应用

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。

参考文献

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[6]刘学峰.机电一体化技术在农业机械中的应用举例[J].农业与技术,2013(5):8-8.

作者:赵彦鸿 卢建勤 单位:广西梧州农业学校

农业机电一体化技术应用研究

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