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机电一体化在农业机械化的发展探析

2021-03-11 15:13 来源:机电一体化论文 人参与在线咨询

摘要:主要表达了机电一体化的相关定义,经过对机电一体化专业技术的特征展开研究,展现机电一体化的意义和作用。将工作中所产生的一些研究结论进行总结,使机电一体化在农业机械化方面进行实际应用和深入探索,以期对于后续的农业机械研究和发展提供有效的参考。

关键词:机电一体化;农业机械化;发展分析

0 引言

由于当前社会的科学技术不断进步,与科学技术直接挂钩的农业领域也产生了翻天覆地的变革。特别是机电一体化技能在农机领域的普遍使用,不但可以加快农业工作者的生产效率,还可以将传统农业的生产、丰收形式从“耕、种、收种”中抽离,进行根本性质的改变,大大降低了农民的劳动工作难度。所以更应该关注机电一体化在农机领域中的技术突破和发展,对其的优点特征不断进行总结和设备更新升级。

1 机电一体化的具体定义

机电一体化用英文来说就是Mechatronics,是将Mechanics(电机专业)和Electronics(电子电力专业)相互组合构成的,所以在早期,机电一体化又被称作是电子机械学。机电一体化最开始在20世纪70年代的日本出现,那个时候正好是日本经济发展的顶峰时期。由于科学技术的快速更新发展,加上全球一体化进程的不断推进,这一项技术逐渐流传到世界各个国家。在我国进行发展时,机电一体化受到农业专家的极大重视,专家立刻开展深入研究,并使得机电一体化逐步开始得到广泛的应用。机电一体化是一门崭新的计算应用类科学,里面包括了互联网技术、电子科学技术、农业机械技术等多项高精尖的科学技术。机电一体化技术主要是针对机械产品的操控技能、捕获信息和处理信息的功能、驱动型机械功能产品的加强,实现了机械产品效率的极大提高。

2 机电一体化技术的主要特征

2.1 功能性强大。在将机电一体化技术作为主操控体系的产品中,一般都会使用大面积的软件编程技能、微端接口技术、信息处理技术、电子电力技术、计算机技术、微电子技术、传感器测控技术、自动控制原理和技术、还有就是机械控制技术等面向多群体的专业技术,在多项专业终端技术的支持下,机电一体化基本可以满足大多数工程技术的功能要求。

2.2 人工智能化。由于信息技能的快速进步,加上当前社会中人工智能的大力发展和广泛普及应用,给许多领域的技术,特别是微电子的操控技术方面提供了很好的发展空间。而这些技术的进步又反过来推动机电一体化技术的进步,进而使得以机电一体化技术做主要支持的软件设备获得了快速的更新升级,不断地完善自身功能。比如在机械体系之中,机电一体化技术可以进行自我完善、自我调节、自我监督、远程操控等等,这些都是人工智能所带来的礼物。

3 机电一体化技术在农业机械化方面的影响

3.1 加强农业机械设备的工作效率。以机电一体化技术作为中心支柱的农业机械化设备具有十分完善的实用功能,比如现代化的自动系统功能和电子技术控制的自动采摘收集功能。这些功能的出现可以帮助一些大型的农机工程进行实地地质和情况的判断和监测,及时对作业形势进行转变,使得机械作业的精准性和高效性有效提高。在机电一体化技术的帮助下,农业机械的专业操控者可以更好的进行机械操作,完成相应的工作任务,减少人力的浪费,用机械工作代替人工进行危险的工作,有效保障了农业工作者自身的生命安全。在进行农业机械工作的时候,机械设备还可以进入一些人类没办法进入的区域,发现人为无法看到、检测到的问题和现象,以便于操作者可以及时发现问题,然后通过精准的操作进行问题的解决和控制。这样可以在很大程度上减少进行农业操作时的资源和时间的浪费,机电一体化可以有效的加强农业机械设备的工作效率和工作质量。

3.2 降低农业机械设备的故障率,保障操作者的生命安全。在旧的农业机械设备的使用中,因为没有使用机电一体化的操控装置,在进行实际作业的时候可能会突然产生机械故障而没法提前察觉。这样不但会大大降低农业工作的效率,还会对农业机械工作者的生命产生一定的威胁。将机电一体化技术加入到农机设备的操作当中,相当于为整个设备加入了一个控制和检测的感应系统,这样不但可以实时对机械系统自身的磨损消耗情况进行检测分析,当损耗接近临界的时候可以对操作人员进行提醒,还可以有效延长机械设备的使用寿命,用最科学的方式保养机器。如果操作人员的操作出现错误,或者是机械自身出现连接或是电力故障的时候,机电一体化技术系统还可以将实际情况和机械设备本身的运行情况结合,及时实行最有效的紧急保护措施,以便于机械的正常使用和修复,也给操作维护人员以反应时间,保证第一时间进行问题的处理。有效防止因为机械的突然故障而导致威胁操作人员的人生财产安全的问题出现。

3.3 保障农业机械设备的可操作性能。把机电一体化技术灵活使用在农业机械设备的控制系统中,能够一定程度上推动农业机械设备操作系统的进步,使其从传统的模式进阶到现代的程序化操作体系当中。这样的结合不但可以减少农业机械设备之中,人力的投入和使用,同时还可以增加其工作的准确性,减少失误。同时,因为农业机械设备和机电一体化技术的相互融合和不断推进,再加上人工智能技术的快速进步,所以可以实现农业机械设备在运行过程中,根据操作者的指令进行实际情况的判断,对于一些不易察觉的情况也可以做出及时的反应和调整,这也使得机械设备的可操作性能和功能性大大增强。

4 机电一体化技术在农业机械化方面的发展趋势

4.1 智能化。所谓的智能化,在本质上其实指的是在原先就存在的基础上加入现在的人工智能化技术,进一步加强机电产品的智能化功能,使得后续研究的产品可以与人类的思维逻辑更加贴合,更能满足人类的各种需求,使得产品有更高的科学性和实用意义。

4.2 数字化。由于现代社会中科学技术的不断更新发展,机电一体化技术不但在机械控制领域发挥着巨大作用,还可以将它应用到电子数字化的控制技术当中。比如数控机床、智能机器人等等更为现代化的电子科技产品。而且,由于现在网络信息技术不断进步,也为机电的数字化创新打下坚实的基础。所以,数字化一定会成为以后科学技术的进步方向。

4.3 模块化。在实际生活中对机械电子产品的要求一般都是朝着模块化的方向发展的,但是这一种技术的开放是十分困难的。其中最主要的一个阻碍因素,就是机械电子一体化的技术种类过于丰富,在针对于某个问题进行模块化的开发研究的时候就十分困难。所以相较于其他领域,单元模块化的发展较为滞后,但从另一个角度来看,发展潜力巨大。

4.4 网络化。由于现代信息技术的快速进步,电子科学技术在网络和其他许多领域的工作中都得到了较好的推广。但是对于机械电子技术一体化来说,还需要在技术化、科学化中逐步加入网络化,才能更好的适应现代社会的需要。所以要大力发展机电一体化的技术,加大对这方面的科研技术资金的投入,从而使其能够更好地服务于社会。

5 CAD技术在农业机械上的应用

CAD在机械电子技术中是一项十分重要的科学技术,它是一个包含了数据库、网络通信技术和计算机图标学技术等多个方面不同技术的实用型电子技术。它可以利用具体的数值,对生产工作中的机械运动进行模拟仿真,将运动过程进行重新测评,可以使得科学技术研究在电脑上完成,并且可以进行相关漏洞的查找和完善。在农业机械化设计当中,CAD这一项技术的推广,给农业机械设备的功能拓展和使用提供了极大的便利。比如在对图形、平面、力学、空间、轨迹等等关系的计算和分析中,利用技术进行实际生产工作情况的运行,找出现有生产技术中的不足和优点,针对不足进行优化改进,使得农业机械设备能够更加满足生产的要求,朝着有利于生产经营的方向持续发展,发挥出它自身更大的意义和价值,减少投入的成本,增大农业利润。

6 结语

根据上文所描写的机械电子技术在农业机械方面的具体推广和应用,以及具体的作用和意义,可以使得大家更加了解农业机械的相关知识。促使社会各界人士更加关注农业机械应用,推动农业机械的发展进步。国家应该更加关注机电一体化技术的快速发展,大力促进机电一体化技术与其他不同领域、不同技术的深入结合,以便于促进农业机械化和机电一体化的共同发展和紧密联系,推进农业经济的快速发展进步。机电一体化不但可以运用在农业机械的解放劳动力之上,在未来还可以拥有更多不同的功能,并且不断与人工智能相结合,实现机电一体化和人工智能的互相补充,最终将人的劳动力从劳累的农作中完全释放出来。

作者:王海龙 单位:济宁市兖州区新驿镇人民政府农业综合服务中心

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