机电一体化技术的发展与在现代农业中的应用研究

张琴

摘 要：科学技术的发展推动了各种新技术的产生来提高各行各业的工作效率和工作质量，其中机电一体化技术就被应用到生产和生活的很多方面。在现代农业发展中，为了提高农业经济发展水平也积极引入了机电一体化技术，从而发展农业种植、农业机械和销售农产品方面。本文主要介绍机电一体化技术的内涵和特征，并研究其未来的发展方向，研究机电一体化在现代农业中的相关应用。

关键词：机电一体化 现代农业 发展与应用

我国的农业发展极其迅猛，在科学技术带动下也开始应用机电一体化技术来改进农业生产。在竞争激烈的市场经济中，机电一体化技术能够改进农业种植技术，大幅度提高工业的生产效率，同时降低农业工作者的劳动力度，最终实现农业的科技化和生态化。

一、关于机电一体化技术的介绍

1.关于机电一体化技术的概念。机电一体化是一门新兴学科，综合了多项技术包括计算机、电子和机械等等，有机融合了以往分立发展的科学，和热、光、电等一起为发展现代化的电子技术和机械技术而服务。不断发展的计算机技术也创造了机电一体化发展的广阔前景。完整的机电一体化系统有控制和信息处理、传感测试、执行部分、动力和驱动机构、机械本体五个要素所组成，并且其相互之间遵守四个原则，包括能量转换、控制信息、运动传递和结构耦合。

2.关于机电一体化技术的特征与发展

（1）精准操作。研究机电一体化技术的控制处理和机械本体，使用计算机技术、电子技术和机械技术之后，农业生产操作的命令能够更加严格被执行，并且完成度非常精准，可以大幅度降低由于靠近危险的工作平台而对操作人员造成的安全威胁，基本上不会再伤害到农业生产中的操作人员。

（2）高工作效率。研究机电一体化技术的驱动机构和工作动力，以电能作为动力基础的驱动设施，保障了稳定动力源，继而使产能得到保障。与人工操作方式相比，在农业生产中应用机电一体化技术不仅使工作效率得到大幅度提高，而且需要的人力资源减少，操作过程也比较简单。

（3）使用功能逐渐广泛和强大。研究机电一体化技术最终能够实现的生产性能和操作性能，机电一体化技术在传感技术、计算机技术和机械技术等的发展下能够实现更加广泛和强大的功能。比如在机电一体化技术刚刚开始应用时，只能利用手控操作平台来完成农业生产任务，而且能够完成的任务有限一般，一种是生产形状比较规则时，另一种是生产区域情况比较简单。假如遇到极端天气状况比如雨雪天气，机械就无法再正常工作。随着机电一体化技术的发展，先进的科技包括远程传感技术、电子技术等的发展和应用，逐渐开发和完善了机电一体化技术能够实现的功能。另外，机电一体化技术中开始使用了各种新型的高性能材料，即使是在极端的工作环境中，机械本体也能够正常运行，大大扩展了农业工作的范畴和领域。

（4）便于操作的人工智能得到发展。机电一体化技术最突出的技术特征和近年来最大的发展就是人工智能。微型传感器、智能芯片和微型处理器等人工智能设施替代了传统机械设施中复杂、庞大的部件，机械设施本体传统的中枢结构被智能化的控制系统所取代，农业工作者能够更加方便地操作各种农业机械。

（5）简单化机械维护和调试。依据农业生产中的工作需要，使用机电一体化技术的各种设施能够改变和调试操作系统，从而使机械设施能够方便满足实际工作中的需要。机电一体化技术中的存储和预设系统能够将大量数据记录在机械中，在下一次进行同样的操作时，农业工作人员可以直接选定相关的参数来完成。这种记忆模式一方面使操作农业机械新设施的难度大大降低，而且也能够使因为操作失误而导致的损失有效减少。

二、关于机电一体化技术的应用价值

1.提升农业生产效率。机电一体化技术在能够显著提高农业生产效率，一方面是在现代农业生产的应用中使农业生产的速度加快；另一方面是大大节省了農业生产的劳动力。传统的农业生产比如玉米，都是人工收割和分离，而使用现代化农机设施能够将玉米的收割和分离一次性完成，同时要能把秸秆粉碎用作饲料或者是充作化肥来用。

2.减小农业生产消耗。机电一体化技术能使农业生产中的损耗大幅度降低。传统农业机械在使用中，工作的范围和区域狭小，而且效率低，导致在工作的过程中浪费了很多资源，并且造成很大的损耗。现代农业在应用机电一体化技术后，不仅提高了机械的工作效率，不用使用大量劳动力，而且也大幅度降低了农业能源中的成本和损耗。

3.农业和机电一体化发展的相互促进。作为农业大国，我国一直很重视农业技术的改进和革新。机电一体化技术在提高促进农业发展的同时，农业方面取得的成效也鼓舞了技术研究人员，并且有更多的资金和人力投入到研究和改进机电一体化技术中，使机电一体化技术得到更好发展。

三、关于机电一体化技术在现代农业中的具体应用

1.关于机电一体化技术在农业机械设计方面的应用。以前的农业机械采用的基本上都是传统技术生产零件，而在机电一体化技术中，现代农业机械的设计是利用CAD这样的计算机辅助设计技术来完成。其优点是：高精度、便捷的修改方式修改、利用数学模型的构建、通过三维图形对设计的农机做展示，农业机械的设计和技术人员能够很方便地改进农业机械的性能和使用功能。

2.机电一体化在虚拟技术上的应用。作为集合了传感、能够处理声像、图形图像和数据的虚拟技术，其在现代农业中的应用，不仅能动态模拟演示农业生态环境，而且也能对农业机械进行动态建模。虚拟技术能够使农业管理人员直观认识农田生产的管理，同时也可以演示农业机械操作人员的培训成果，继而鼓励操作人员强化培训。

3.电子信息技术方面的应用。在现代农业中，电子信息技术的重要作用是操作和控制农业机械的工作过程，监测农业生产中化肥和农药的使用情况，科学管理田间工作和销售农产品。应用电子信息技术能够带来农业生产发展更加高效化、节能化和环保化。与此同时，电子信息技术在应用后，农间很多工作农民都不用亲自到田间，农民的工作情况和环境得到大幅度改善。而且，人工读取仪表也被电子监视仪表所代替，大大节省了农业工作者的劳动力。

四、结语

机电一体化技术虽然在现代农业领域有较好的应用价值，然而由于我国现代化农业发展还不成熟，其应用还需要进一步开发和改进。现代农业领域应该加强机电一体化技术在农业生产中的实践和应用，在应用实践中发现问题、改进技术中的不足之处，从而使机电一体化技术更加智能化、环保化和自动化，提高我国现代农业的整体发展水平，提高农业生产的整体经济水平。

参考文献：

[1]张广亮. 机电一体化技术的发展及其在现代农业中的应用[J]. 农业灾害研究， 2015， 5（3）：56-58.

[2]杨宏军. 机电一体化技术的发展及其在现代农业中的应用[J]. 河北农机， 2017（3）：30-31.endprint