大學生機械畢業(yè)論文
實踐教學是工科教育的重要組成部分,是提高學生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生實踐能力的重要途徑,實踐教學在教學型大學工科人才培養(yǎng)中具有特殊的重要地位。下面是學習啦小編為大家整理的大學生機械畢業(yè)論文，供大家參考。
大學生機械畢業(yè)論文范文一：煤礦機械中機電一體化技術的應用
摘要:
煤礦機械的機電一體化技術包含了計算機控制、信息、通信以及電力電子等方面的內(nèi)容。在我國煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,機電一體化技術受到了人們的廣泛關注。筆者分析了機電一體化技術的大致特點,介紹了其在煤礦機械中的應用,并總結了其在我國的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:應用 煤礦 機電一體化技術
我國的煤礦機械行業(yè)不斷追求技術革新,在此背景下機電一體化技術進入了人們的視野。機電一體化技術是一門結合了機械、計算機、信息等技術的新興技術領域。煤礦開采領域的機電一體化技術旨在降低煤礦工人們的勞動強度,在大幅減低煤礦生產(chǎn)成本的同時提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機電一體化技術在企業(yè)的安全監(jiān)控生產(chǎn)以及重型設備的維護工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進了企業(yè)的發(fā)展。
1機電一體化技術
1.1機電一體化技術的相關介紹
機電一體化技術在主功能、動力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績,同時其引入了另外的先進技術如智能軟件與微電子技術。機電一體化技術可以促使計算機、機械、微電子等技術的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國的機電一體化技術保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢,獲得了一定的成績。機電一體化技術產(chǎn)品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機電一體化技術的運用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產(chǎn)活動,同時也能促使企業(yè)提高生產(chǎn)安全性,從而增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。
1.2機電一體化技術的發(fā)展歷程
機電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個階段
(:1)20世紀60年代之前的時期是機電一體化技術的第一發(fā)展階段,然而彼時的軍事原因在很大程度上阻礙了機電一體化技術的發(fā)展,在這個階段中,機電一體化技術發(fā)展緩慢,其產(chǎn)品的開發(fā)研究能力處于較低的水平
(。2)機電一體化技術的研究工作中的第二階段是從20世紀70年代開始的,這一階段可以稱作機電一體化技術發(fā)展的黃金時期,彼時通信、控制技術以及計算機的高速發(fā)展為機電一體化產(chǎn)品提供了強大的技術支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計算機領域的長足進步也促進了機電一體化技術的發(fā)展。
(3)在20世紀90年代起,機電一體化技術進入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機電一體化技術向智能化的方向邁進。微細加工技術以及光學技術進入到機電一體化技術之中,從而產(chǎn)生了一些嶄新的機電一體化技術的分支。我國的機電一體化技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進水平有著較大的差距。
1.3在煤礦行業(yè)的機電一體化產(chǎn)品
煤礦是我國重要的戰(zhàn)略能源,因此,國家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機電一體化產(chǎn)品進入到煤礦行業(yè)并應用于礦產(chǎn)機械對于我國的煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。由于機電一體化產(chǎn)品的應用,供電設備、提升機以及電牽引采煤機等設備已經(jīng)具備安全報警、圖像監(jiān)控以及自動監(jiān)控等先進功能。因此,機電一體化技術在煤礦機械中的應用有利于提高礦山開采工作的安全性與效益性。
2機電一體化技術在煤礦企業(yè)中的實際應用
2.1機電一體化技術在采煤機上的應用
在煤礦開采工作中,采煤機具有極其重要的作用,而電牽引采煤機的成功研制對于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機是機電一體化技術在煤礦機械上的典型應用,與傳統(tǒng)的人力采煤機相比,電牽引采煤機擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機還具有整機效率高、維修量較少以及可靠性高等優(yōu)點。
2.2帶式輸送機上的機電一體化技術
帶式傳送帶在煤炭的運輸方面有著重要的作用,我國目前已自主研發(fā)了多種類型的帶式傳送機,并在相關的輸送機關鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產(chǎn)帶式輸送機的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。
2.3機電一體化技術在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上的應用
煤炭生產(chǎn)企業(yè)要始終堅持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),而先進的機電一體化技術的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國依據(jù)自身國情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。
2.4機電一體化技術在煤礦提升機上的應用
機電一體化技術在提升機上的應用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機的研發(fā)使用。先進的機電一體化技術使得內(nèi)裝式提升機的驅(qū)動與滾筒的結構融合在一起,從而達到整合機械、自動控制與通信等技術的目的。目前我國自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機,擁有先進的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。
3先進的機電一體化技術在煤礦機械中的應用前景
3.1大幅提高煤礦開采的經(jīng)濟效益
經(jīng)濟效益對于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經(jīng)濟效益是煤礦企業(yè)所需重點考慮的問題。而機電一體化技術在煤礦機械中的應用,大幅地增強了煤礦機械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業(yè)獲得更加豐厚的經(jīng)濟效益,促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展[1]。
3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境
傳統(tǒng)技術條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進行工作,這使得礦工們的生命財產(chǎn)無法得到有力的保障。而先進的機電一體化技術在煤礦開采行業(yè)應用后,大大地提高了煤礦機械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運輸?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。
3.3促使煤礦開采效率的大幅提高
高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。機電一體化技術在煤礦行業(yè)的應用,有效地提高了煤礦機械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產(chǎn)模式,因此，降低了煤礦工人們的工作強度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。
3.4加速煤礦企業(yè)的改革
傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)方式與煤礦開采機械都相對落后,在我國煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業(yè)應當積極改革生產(chǎn)方式與提高生產(chǎn)機械的性能。而先進的機電一體化技術在煤礦行業(yè)的應用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報,煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中必須不斷提高創(chuàng)新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場競爭中獲得有利地位。機電一體化技術擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進人才,推進改革創(chuàng)新,不斷深化機電一體化技術的應用,從而提升自身的競爭力,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益[4]?？傊?當前我國的煤礦機械設備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機電一體化設備因其功率小,可靠性高等特點而被人們廣泛應用于礦山開采工作中。機電一體化煤礦機械在降低生產(chǎn)人員的危險與提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率等方面作出了卓越的貢獻。我國的機電一體化設備發(fā)展趨勢是:增加機械的通信功能;研制多功能煤礦機器人;自主研發(fā)煤礦機械的核心配套設施。
4結語
先進的機電一體化技術在煤礦機械上的應用,是我國科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國建設現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機電一體化技術有利于完善我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)功能,提高其生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)人員的生命財產(chǎn)安全,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]胡建剛.機電在煤礦機械中的應用研究[J].煤炭技術,2011(4)：9-10.
[2]辛廣文.煤礦機械滾動軸承的故障分析與防治措施[J].價值工程,2010(36)：180.
[3]黃文建,郭衛(wèi)凡.機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].科技信息,2010(21)：585，618.
[4]冉隆河.煤礦機械設計及制造探析[J].中國新技術新產(chǎn)品,2012(14):137.
大學生機械畢業(yè)論文范文二：國內(nèi)外智能化農(nóng)業(yè)機械裝備發(fā)展思考
“智慧農(nóng)業(yè)”是在“智慧地球”概念上衍生出來的，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，目前尚未有統(tǒng)一定義，其基本內(nèi)涵是集成物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預警、智能分析、專家在線指導，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準化種植、可視化管理、智能化決策等。智能化農(nóng)機裝備(目前一些省市農(nóng)機管理部門稱為“智慧農(nóng)機”)既是智慧農(nóng)業(yè)的重要組成部分，也是發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)手段。目前國內(nèi)各省市都在積極推進“智慧農(nóng)業(yè)”發(fā)展，然而國內(nèi)現(xiàn)有各種農(nóng)業(yè)機械在作業(yè)功能、效率和能源消耗等方面，不僅滯后于智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，也與發(fā)達國家水平存在巨大差距。因此，分析發(fā)達國家智能化農(nóng)機裝備的發(fā)展應用現(xiàn)狀，對國內(nèi)農(nóng)機企業(yè)提升改造現(xiàn)有農(nóng)機裝備，研制開發(fā)高效、節(jié)能、環(huán)保等智能化農(nóng)機裝備，以及提高農(nóng)機裝備的自動化、智能化水平，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械作業(yè)的精確化與高效益，滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求等都具有重要意義。
1智能化農(nóng)機的內(nèi)涵與優(yōu)點
1.1智能化農(nóng)機的內(nèi)涵
智能化農(nóng)機是指裝備有中央處理芯片(CPU)和各種各樣的傳感器或無線通訊系統(tǒng)的現(xiàn)代化農(nóng)機，其特點是加裝在農(nóng)業(yè)機械上的微型計算機對傳感器傳回的各種信號進行邏輯運算、傳導、傳遞，進而在動態(tài)作業(yè)環(huán)境下發(fā)出適宜指令驅(qū)動農(nóng)業(yè)機械來完成正確的動作，由此實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的智能化。智能化農(nóng)機所要達到的目的是實現(xiàn)工作效率化、作業(yè)標準化、農(nóng)機舒適化、人機交互人性化、操作傻瓜化等。目前智能化農(nóng)業(yè)機械裝備已成為當今世界農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展的新潮流，是近幾年來國際上農(nóng)業(yè)科學研究的熱點之一。
1.2智能化農(nóng)機的優(yōu)點
智能化農(nóng)機是應用計算機技術、電控技術和人工智能等技術裝備農(nóng)業(yè)機械的高新技術產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的功能性農(nóng)機相比具有以下幾個方面優(yōu)點：
(1)功能強大。智能化農(nóng)機由于裝備了智能化控制系統(tǒng)，不但能完成傳統(tǒng)農(nóng)機的耕作、收獲、灌溉和病蟲害防治等作業(yè)，還可進行土壤信息采集、農(nóng)作物產(chǎn)量信息采集等工作，進而為精準農(nóng)業(yè)的實施提供技術支撐。
(2)結構緊湊、通用性強。由于中央處理芯片的功能越來越強大，因此智能化農(nóng)機的結構變得更加緊湊、通用性更強。通常只需改變部分軟件，就能改變判斷基準，變更動作順序，以適應不同的作業(yè)環(huán)境及作業(yè)對象對作業(yè)機械的功能要求。
(3)勞動強度低、作業(yè)效率高。智能化農(nóng)機能根據(jù)作業(yè)的需求變化進行自動調(diào)整、控制，減少了許多人工操作，不僅降低了操作人員的勞動強度，而且還擁有很高的作業(yè)效率，一個人甚至可在辦公室內(nèi)通過計算機同時控制幾臺智能化農(nóng)機完成不同的生產(chǎn)作業(yè)。
(4)安全性、可靠性高。智能化農(nóng)機裝有各種各樣的傳感器用于監(jiān)視作業(yè)環(huán)境和作業(yè)狀況，可根據(jù)作業(yè)環(huán)境和對象變化自動調(diào)整工作狀態(tài)，并始終處于良好的技術狀態(tài)下作業(yè)，加之具有自動保護功能，因而安全性和可靠性較傳統(tǒng)農(nóng)機高。
(5)節(jié)能、環(huán)保。由于智能化農(nóng)機在良好的技術狀態(tài)下進行各種作業(yè)，加之其作業(yè)效率高，因而能耗較低;同時智能化農(nóng)機采用精準方式作業(yè)，不僅能大幅提高化肥和農(nóng)藥的利用率，而且能減少兩者對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染，降低農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留。
2國內(nèi)外智能化農(nóng)機的發(fā)展現(xiàn)狀
自20世紀90年代中期，美國將衛(wèi)星導航系統(tǒng)安裝在農(nóng)業(yè)機械上，從而開啟了農(nóng)業(yè)機械高科技、高性能、智能化的先河。目前歐、美、日等發(fā)達國家農(nóng)業(yè)不僅已基本實現(xiàn)全面機械化，而且智能化農(nóng)機應用也具有相當高的水平。雖然近年來，國內(nèi)智能化農(nóng)機有了較大發(fā)展，但總體上還處于研發(fā)階段，智能化機具很少、智能化程度低，與國外發(fā)達國家的差距還很大。
2.1智能化動力機械
農(nóng)業(yè)動力機械的智能化包括農(nóng)用拖拉機、大型自走式農(nóng)機(聯(lián)合收獲機械、植保機械)在行走、操控、人機工程等方面的智能化。利用GPS自動導航、圖像識別技術、計算機總線通信技術等汽車航天技術來提高機器的操控性、機動性和人員作業(yè)舒適性。在上述機械駕駛室中，都有一臺或數(shù)臺計算機，具有統(tǒng)一標準設計的接口，用于與不同類型的農(nóng)機具配套使用。與傳統(tǒng)農(nóng)機駕駛室中采用儀表盤顯示作業(yè)參數(shù)不同的是，智能化農(nóng)業(yè)動力機械安裝有信息顯示終端的人機交互界面，通過屏幕菜單操作者可任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息，調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。如美國研制成功一種激光拖拉機，利用激光導航裝置，不僅能夠精確地測定拖拉機所在位置及行駛方向，而且誤差不超過25cm;英國開發(fā)的帶有電子監(jiān)測系統(tǒng)(EMS)的拖拉機具有故障診斷和工作狀態(tài)液晶顯示功能，通過EMS可嚴密地控制作業(yè)機具的耕作及播種的寬度、深度等。是德國的一款智能化甜菜收獲機及其駕駛室內(nèi)景。近年來，國內(nèi)的福田、一拖等一些農(nóng)機企業(yè)已意識到了農(nóng)機“智能化”研發(fā)的重要性，開始著手研發(fā)智能化動力機械，并取得一定成效。據(jù)《中國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展報告》顯示，在國產(chǎn)東方紅X￣804拖拉機上已經(jīng)設計開發(fā)出載波相位差分全球定位系統(tǒng)(DGPS)自動導航控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得拖拉機的自動化和智能化水平大大提高，成功實現(xiàn)拖拉機的無人駕駛。
2.2智能化作業(yè)機械
智能化(有時亦稱變量)作業(yè)機械主要包括播種機、施肥機、整地機械、田間管理機等作業(yè)機具，其智能化應用如激光平地、變量施肥與噴藥，以及機具作業(yè)狀態(tài)的監(jiān)控、故障報警等。
(1)智能化收獲機械。聯(lián)合收割機裝備有各種傳感器和GPS定位系統(tǒng)，既可收獲各種糧食作物，又可實時測出作物的含水量、小區(qū)產(chǎn)量等技術參數(shù)，形成作物產(chǎn)量圖，為處方農(nóng)作提供技術支撐。如美國衛(wèi)西•弗格森公司在聯(lián)合收割機上安裝了一種產(chǎn)量計量器，能在收割作物的同時，準確收集有關產(chǎn)量的信息，并繪成小區(qū)的產(chǎn)量分布圖，農(nóng)場主可利用產(chǎn)量分布圖確定下一季的種植計劃及種子、化肥和農(nóng)藥在不同小區(qū)的使用量;日本研制的自動控制半喂入聯(lián)合收割機，其作業(yè)速度自動控制裝置可利用發(fā)動機的轉(zhuǎn)速檢測行進速度、收割狀態(tài)，通過變速機構，實現(xiàn)作業(yè)速度的自動控制，當喂入量過大時，作業(yè)速度會自動變慢。智能化糧食收獲機械是當今國內(nèi)智能化農(nóng)機裝備研究的重點和熱點，目前已研制開發(fā)出實用化的大型智能化糧食收割機。如國機集團所屬的中國農(nóng)機院研制出智能型10kg/s通用性多功能谷物聯(lián)合收割機，創(chuàng)造了中國收割機最大喂入量記錄，并憑借自動化、智能化控制等先進技術，打破了國外技術壟斷和市場壟斷，可用于水稻、小麥、大豆等糧食作物收獲;福田雷沃創(chuàng)新研發(fā)的基于GPS定位系統(tǒng)的精準農(nóng)業(yè)遠程信息化服務系統(tǒng)，能夠?qū)κ崭顧C故障進行遠程實時診斷，并能指導維修作業(yè)。
(2)智能化噴藥機械。智能化噴藥機械能提高農(nóng)藥利用率，減少對土壤、水體、農(nóng)作物的污染，保護生態(tài)環(huán)境。如作為智能農(nóng)機領域中的引領者，美國約翰迪爾公司生產(chǎn)的自走式精確噴霧機具有靈活高效、 作業(yè)精準等諸多優(yōu)勢;德國推出的一種莠草識別噴霧器，在田間作業(yè)時能借助專門的電子傳感器來區(qū)分莊稼和雜草，只有當發(fā)現(xiàn)莠草時才噴出除莠劑，除莠劑使用量只有常規(guī)機械的10%甚至更低，減少了對環(huán)境的污染;俄羅斯研制的果園對靶噴霧機采用超聲波測定樹冠位置，實現(xiàn)對果樹樹冠的噴霧，大幅度減少或基本消除了農(nóng)藥噴到非靶標植物上的可能性，節(jié)省農(nóng)藥達50%，生產(chǎn)效率提高20%。國內(nèi)對自動對靶噴霧等變量噴藥技術進行了較深入的研究，結合生產(chǎn)實際開發(fā)了相應的機具。如將紅外探測技術、自動控制技術應用于噴霧機上，研制出果園自動對靶噴霧機，較好地解決了現(xiàn)行果園病蟲害防治存在的農(nóng)藥利用率低、污染環(huán)境等問題。2012年作為智能農(nóng)機領域中的領導者，約翰迪爾4630自走式噴霧機在中國實現(xiàn)本土化生產(chǎn)，目前已廣泛地應用于國內(nèi)玉米、棉花、高粱和甘蔗等高稈作物的大面積、高效率和精準植保作業(yè)。
(3)智能化施肥機械。施肥機可以在施肥過程中，根據(jù)作物種類、土壤肥力、墑情等參數(shù)控制施肥量，提高肥料利用率。如美國Ag￣Chem儀器裝配公司生產(chǎn)的施肥系統(tǒng)可進行干式或液態(tài)肥料的撒施，該系統(tǒng)通過電子地圖內(nèi)疊存的數(shù)據(jù)庫處方，可同時分別對磷肥、鉀肥和石灰的施用量進行調(diào)整;日本久保田株式會社推出的農(nóng)業(yè)服務支援系統(tǒng)“久保田智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)(KSAS)”，該系統(tǒng)的正式套餐中，聯(lián)合收割機搭載了與KSAS對應的傳感器，插秧機附帶電動調(diào)節(jié)施肥量的功能，對應農(nóng)機連動制作產(chǎn)量分析及施肥計劃。國內(nèi)山東省農(nóng)機科研院、福田雷沃國際重工股份有限公司等單位研制出“2BYFZ￣4型智能玉米精密播種施肥機”，該機采用自主研發(fā)的種、肥專用傳感器分別設計了種子檢測與自動補種系統(tǒng)、化肥檢測與自動疏通系統(tǒng)，以及基于CAN總線的專用控制器與觸控軟件系統(tǒng)等三個主要系統(tǒng)，其中前者能完成已播數(shù)、重播數(shù)、漏播數(shù)的計量和缺種、堵塞故障報警及自動補種，而后者能實現(xiàn)株距與施肥量的電動無級調(diào)節(jié)。
(4)智能化灌溉機械。灌溉機械的智能化不僅可大量節(jié)約用水，而且還能省工、省時。如美國瓦爾蒙特工業(yè)股份有限公司和ARS公司開發(fā)的智能紅外濕度計，被安裝在農(nóng)田灌溉系統(tǒng)后，可每6s讀取一次植物葉面濕度，當植物需水時，灌溉系統(tǒng)會及時通過計算機發(fā)出灌溉指令向農(nóng)田中灌水;美國、以色列等國在大型平移式噴灌機械上加裝GPS定位系統(tǒng)，結合存放在地理信息系統(tǒng)中的信息和數(shù)據(jù)，通過處方實現(xiàn)農(nóng)作物的人工變量灌溉。此外，目前發(fā)達國家已實現(xiàn)噴水和施肥、噴藥同步進行的一體化作業(yè)。國內(nèi)將計算機與分布于農(nóng)田內(nèi)的各種傳感器，如土壤水吸力、管道壓力、流量、空氣溫度、空氣濕度、雨量、太陽輻射、氣壓等傳感器進行相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動化，同時對采集到的各種數(shù)據(jù)信息進行計算、分析，其結果不僅可作為確定精確的灌溉時間和最佳灌溉水量的依據(jù)，而且還可根據(jù)決策結果對灌溉設備進行自動控制與監(jiān)測。
(5)智能化播種機械。智能化播種機械能根據(jù)播種期田塊的土壤墑情、生產(chǎn)能力等條件的變化，精確調(diào)控播種機械的播種量、開溝深度、施肥量等作業(yè)參數(shù)。如美國依阿華州生產(chǎn)的“ACCU￣PLANT”的播種機控制系統(tǒng)可附加在各類播種機上，通過該系統(tǒng)調(diào)控播種機上的播種量計量裝置，實現(xiàn)不同地塊的播種量調(diào)整。另外，部分條播機還加裝了同時撒施肥料、殺蟲劑和除草劑的撒施裝置，將這些裝置的驅(qū)動機構與播種機計量裝置連結在一起，能實現(xiàn)撒施量與播種量大小的同步調(diào)整與變化。國內(nèi)研制了基于全球定位技術(GPS)的智能變量播種、施肥、旋耕復合機，并在一些農(nóng)場投入使用。此類機械具有復式作業(yè)功能，可一次性完成耕整、播種、施肥等多種功能，適用于小麥、大豆、油菜等多種作物，并且操作簡便，通過電腦觸摸屏調(diào)控機具作業(yè)參數(shù)。
(6)智能化設施農(nóng)業(yè)裝備。目前歐美、日本等發(fā)達國家已形成溫室成套裝備，其溫室結構、環(huán)境控制設施設備，以及室內(nèi)作業(yè)機械裝備的制造技術都非常成熟，并向高度自動化、智能化方向發(fā)展，并已建立不受或很少受自然影響的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術體系。如荷蘭的溫室能夠常年穩(wěn)定地生產(chǎn)蔬菜和花卉，黃瓜、番茄等作物的產(chǎn)量可以達到40～50kg/m2;設施農(nóng)業(yè)中的植物工廠(plantfactory)則完全擺脫了自然環(huán)境對植物生長的影響，其產(chǎn)量可達到常規(guī)栽培的幾十甚至上百倍，圖3為植物工廠的內(nèi)部情況。國內(nèi)許多機構利用計算機技術、傳感器技術、通訊技術研制出溫室環(huán)境監(jiān)測和自動控制系統(tǒng)，不僅可自動監(jiān)測溫室內(nèi)的氣候和土壤參數(shù)，而且還能自動控制溫室內(nèi)配置的所有設備的優(yōu)化運行，如開窗、加溫、降溫、加濕、補光照、CO2補氣、灌溉施肥、環(huán)流通氣等;與此同時利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等先進技術，研制遠程監(jiān)控系統(tǒng)，并能通過手機或計算機實現(xiàn)溫室可視化遠程監(jiān)控。圖4是基于物聯(lián)網(wǎng)的控制大棚。
(7)農(nóng)業(yè)機器人。在先進發(fā)達國家，農(nóng)業(yè)機器人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領域得到發(fā)展和應用。如美國明尼蘇達州一家農(nóng)業(yè)機械公司研究推出的施肥機器人(如圖5所示)，會從不同土壤的實際情況出發(fā)，適量施肥;法國發(fā)明了專門服務于葡萄園的機器人，它幾乎能代替種植園工人的所有工作，包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、監(jiān)控土壤和藤蔓的健康狀況等;美國波士頓研制出育苗機器人，工作人員只要在觸摸屏上設定地點參數(shù)，機器人就能感應盆栽，并自動把它們移動到目的地;英國、日本研發(fā)了擠奶機器人，不僅能完成擠奶工作，還可在擠奶過程中檢測奶質(zhì);澳大利亞發(fā)明了一種像牧羊犬的機器人(如圖6所示)，能在農(nóng)場代替?zhèn)鹘y(tǒng)的放牧勞力。國內(nèi)農(nóng)業(yè)機器人起步晚、底子薄、投資規(guī)模小、發(fā)展速度緩慢，目前仍處于理論研究時期，距離實際應用還有許多難題需要解決，與發(fā)達國家相比，在可靠性、精度和效率等方面差距很大。盡管如此，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機器人的研究目前也已取得了一定的成果，如中國農(nóng)大研制出蔬菜嫁接機器人，南京農(nóng)業(yè)大學、上海交通大學、西北農(nóng)林科技大學、陜西科技大學等高校已成功研制出采摘草莓、黃瓜、茄子、番茄等水果蔬菜的農(nóng)業(yè)機器人和用于除草的農(nóng)業(yè)機器人;但總體上處于研究試驗階段，進入實用化的農(nóng)業(yè)機器人則很少。
2.3智能化農(nóng)機管理
農(nóng)業(yè)機械性能發(fā)揮程度和使用率高低受許多條件限制，既受農(nóng)機具的保有量、配置和狀態(tài)的制約，又受作物生長情況、氣候變化等因素影響。只有在一個農(nóng)場或區(qū)域形成一個高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡，并實現(xiàn)農(nóng)機具的智能化管理，才能充分發(fā)揮各種農(nóng)業(yè)機械的效率與作用。農(nóng)機具管理智能化包括機具配置、機具狀態(tài)監(jiān)控、實時調(diào)度和維修保養(yǎng)的智能化。如歐洲一些大農(nóng)場已建立和使用農(nóng)場辦公室計算機與移動作業(yè)機械間通過無線通信進行數(shù)據(jù)交換的管理信息系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)不僅能夠制定詳細的農(nóng)事操作方案和機械作業(yè)計劃，而且駕駛員還能根據(jù)作業(yè)機械顯示的相關數(shù)據(jù)，調(diào)整機械作業(yè)的負荷與速度，確保機組能在較佳的工況下運行，與此同時利用作業(yè)過程采集的數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)運算和處理，能夠?qū)崿F(xiàn)如作業(yè)面積、耗油率、產(chǎn)量的計算、統(tǒng)計及友好的人機界面顯示等智能化功能;日本洋馬株式會社的農(nóng)機“智能助手”，通過搭載在農(nóng)業(yè)機械上的GPS天線和通信終端，農(nóng)機能夠自動發(fā)送位置、運轉(zhuǎn)及保養(yǎng)方面的信息，并每天自動生成作業(yè)報告，還可實現(xiàn)監(jiān)視防盜、運轉(zhuǎn)狀況管理、保養(yǎng)服務、突發(fā)問題自動通知與迅速應對等方面的功能，該“智能助手”不僅能自動支持農(nóng)業(yè)機械作業(yè)，還可與第三方公司提供的農(nóng)業(yè)云應用程序“facefarm生產(chǎn)履歷”配合使用，進一步提高效率，目前“智能助手”已在日本全國推廣應用。國內(nèi)一些省份農(nóng)機管理部門、高校與有關公司合作，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”實現(xiàn)了農(nóng)機智能化管理。如寧波市農(nóng)機總站與寧波移動合作建設“智慧農(nóng)機”信息服務平臺，該平臺整合了無線通信、農(nóng)機定位、地理信息、計算機控制等先進技術，能實現(xiàn)農(nóng)機定位、農(nóng)機調(diào)度、農(nóng)機作業(yè)面積統(tǒng)計計算等功能，通過幾年試點工作，現(xiàn)已取得較好成效;中國移動湖北公司為湖北省農(nóng)機局研發(fā)了“農(nóng)機寶”手機APP智能應用系統(tǒng)，為全省農(nóng)機手免費提供農(nóng)機作業(yè)電召信息、農(nóng)機維修及加油站點位置服務等九大類手機智能應用服務;浙江大學正呈科技有限公司與江蘇北斗衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合開發(fā)的“北斗農(nóng)機作業(yè)精細化管理平臺”能為農(nóng)機作業(yè)提供定位監(jiān)控、指揮調(diào)度、面積統(tǒng)計、信息管理等智能化精細化管理服務，經(jīng)浙江省一些縣市農(nóng)機管理部門使用，反映效果好，目前已進入加快示范推廣階段。
3我國智能化農(nóng)機未來發(fā)展建議
加強以信息化技術為先導的智能化、自動化農(nóng)機技術與裝備的研發(fā)制造，既是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的現(xiàn)實要求，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的客觀需要;因而國家非常重視智能化農(nóng)業(yè)機械裝備技術發(fā)展，“十二五”期間，國家不僅在《高端裝備制造業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》《農(nóng)機工業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》要求重點發(fā)展農(nóng)機自動化、信息化和智能化技術，以提高農(nóng)機裝備的控制水平和智能水平，而且啟動了當今農(nóng)業(yè)裝備領域財政投入最大的國家863計劃項目“智能化農(nóng)機技術與裝備”重大項目。另外，還將農(nóng)業(yè)機械列為智能制造試點的十大領域之一。根據(jù)目前國內(nèi)智能化農(nóng)業(yè)機械的研發(fā)、制造和應用現(xiàn)狀，應采取如下幾方面措施加快智能化農(nóng)業(yè)機械領域發(fā)展，以適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對先進適用農(nóng)業(yè)機械的需要。
(1)積極營造發(fā)展智能化農(nóng)業(yè)機械的良好氛圍。目前國內(nèi)對農(nóng)機“智能化”理解偏差較大，尤其是許多農(nóng)機企業(yè)過于關注眼前利益，因而對發(fā)展智能化農(nóng)機并不完全認同。為此，需要強化宣傳，營造良好氛圍，提高對發(fā)展智能化農(nóng)機重要性的認知，使社會各界尤其是農(nóng)機企業(yè)認識到中國農(nóng)機走“智能化”發(fā)展道路，既是我國從“農(nóng)機大國”走向“農(nóng)機強國”的必然選擇，也是由我國未來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和新時代人群的需求所決定的。
(2)加強現(xiàn)有智能化農(nóng)業(yè)裝備成果轉(zhuǎn)化和示范推廣。“十二五”實施的國家863計劃項目“智能化農(nóng)機技術與裝備”重大項目，目前已在秧苗高速栽插與精密播種技術研究、瓜菜田間生產(chǎn)智能化關鍵技術與裝備研究、茶園智能化關鍵技術與裝備開發(fā)等方面取得了許多研究成果。為使上述智能化農(nóng)機技術與裝備對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展確實起到支撐作用，應加快建立若干以智能化技術為引領的智能農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)化示范基地，推進成果的轉(zhuǎn)化與應用。
(3)進一步加大對智能化農(nóng)機裝備領域的支持力度。我國地域遼闊，地理環(huán)境、農(nóng)作物種類和種植制度的多樣性決定了對農(nóng)業(yè)機械裝備需求的多樣性。雖然“十二五”期間在智能化農(nóng)機技術與裝備領域已取得了許多成果，但與國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展對農(nóng)業(yè)機械裝備的需求仍存在巨大差距;為此需要國家進一步加大扶持力度，按照《中國制造2025》重點領域技術路線圖中有關農(nóng)業(yè)裝備的發(fā)展要求，加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需而短缺的智能化農(nóng)機裝備研發(fā)，同時加大智能化農(nóng)機裝備補貼與推廣力度，促進智能化農(nóng)機裝備研發(fā)與應用。
(4)加快構建智能化農(nóng)機裝備制造體系。過去10多年，我國農(nóng)機裝備工業(yè)經(jīng)歷了以粗放式為標志的快速發(fā)展階段，未來10年我國農(nóng)機裝備工業(yè)將進入以智能化、自動化為標志的集約化發(fā)展與制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段。由于智能化裝備與傳統(tǒng)裝備在制造體系方面有著巨大差異，因此要充分利用農(nóng)業(yè)機械被列為智能制造試點的有利時機，按照智能制造試點示范所包含的智能工廠、數(shù)字化車間、智能裝備、智能新業(yè)態(tài)、智能化管理、智能化服務等六個維度的要求來構建智能化農(nóng)機裝備制造體系，為智能化農(nóng)機發(fā)展提供支撐與保障。
大學生機械畢業(yè)論文相關文章：