学术论文投稿/征稿

欢迎您!请

登录 注册

手机学刊吧

学刊吧移动端二维码

微信关注

学刊吧微信公众号二维码
关于我们
首页 > 学术论文库 > 农科论文 智能化农业机械中的计算机虚拟技术运用论文

智能化农业机械中的计算机虚拟技术运用论文

4

2025-01-07 11:56:24    来源:    作者:dingchenxi

摘要:随着科学技术的不断发展以及计算机的大范围普及,技术、工艺、材料以及理论体系等持续创新与发展,促使农业机械的更新换代速度越来越快。近些年,计算机虚拟技术获得了良好发展,得到了社会企业与相关人员的高度重视。

  摘要:随着科学技术的不断发展以及计算机的大范围普及,技术、工艺、材料以及理论体系等持续创新与发展,促使农业机械的更新换代速度越来越快。近些年,计算机虚拟技术获得了良好发展,得到了社会企业与相关人员的高度重视。将计算机虚拟技术运用到农业机械中,有助于提高农业机械的智能化、自动化与信息化水平,颠覆传统农业机械设计模式,并可以增强农业机械设备的安全性。然而,当下农业机械中计算机虚拟技术的运用情况并不理想,为此,本文从计算机虚拟技术在农业机械开发与设计、农业机械生产制造、农业机械检查与维修、农业机械作业监控几方面入手,探究了两者融合的途径。

  关键词:智能化;农业机械;计算机虚拟技术

  农业机械是农业生产的翅膀,其在提升农业生产效率上发挥了极其关键的作用[1]。近几年,我国农业机械总动力不断提升,科技对农业的支持引领价值越来越高,农业生产开始慢慢朝向机械化方向迈进[2]。计算机虚拟技术是基于现代科学技术手段产生的一种智能技术,与农业机械行业建立了十分紧密的联系。该技术可以将实际的农业作业场景通过计算机呈现出来,同时仿真出农业机械的实际工作情形,进而有效改善农业机械的应用效率与效果,为推动现代农业发展奠定坚实的技术基础[3]。然而现阶段,在将计算机虚拟技术融入智能化农业机械当中时,仍然面临较多的困境,如高水平农机技术工作者欠缺、计算机基础设施更新速度慢、种植户不能够正确看待计算机虚拟技术等。所以,为了能够充分发挥计算机虚拟技术应用优势,促进现代农业机械行业不断创新与转型,是当下农业工作者与技术人员需要共同探究的话题。基于此,本文重点分析了智能化农业机械中计算机虚拟技术运用的现状与策略,以期为推动农业机械行业发展提供一定的帮助。

  1计算机虚拟技术概念

  计算机虚拟技术一般表示基于仿真的形式,为使用者构建一个较为真实的三维环境,让其可以体现实体的动态变化以及相互作用,借助头盔显示器、数据手套等辅助工具,创设一个能够查看与交互的三维平面,使用者能够深入探索目标在该虚拟环境下的改变和作用,同时获得较为真实的体验感受[4]。现阶段,计算机虚拟技术开始被大量应用到农业机械领域中,既能够有效降低农业机械开发与制造费用,改善农业机械制造品质与精准性,同时还能够很好地提升农业机械的应用效率,降低操作难度与成本,使农业机械产生更大的经济效益。

  2将计算机虚拟技术应用到农业机械中的重要性

  2.1有助于提高农业机械的智能化、自动化与信息化水平

  通过将计算机虚拟应用到农业机械领域中,有助于提高农业机械的智能化、自动化与信息化水平。要想有效实现这些功能,人工智能技术是极其关键的一项技术,该技术能够让农业机械拥有动态决策的能力,可以有效应对各种不同的任务。另外,计算机虚拟技术可以准确、可靠地匹配设备的关键设计参数,如农业机械运行中的最大动力数值、设备总体权重与设备的各个部件参数等,有效契合使用者的实际应用要求[5]。

  2.2有助于颠覆传统农业机械设计模式

  将计算机虚拟技术应用到农业机械设计与制造当中,设计工作者可借助计算机软件来构建农业机械设施立体模型,对机械设备中的各个部件材质、尺寸以及结构等进行细致的查看,同时还能够有效评估机械设备的工作性能,不断提高农业机械设备设计的科学性与合理性,从而为使用者带来更高的工作效率。

  2.3有利于增强农业机械设备的安全性

  农业机械设备在实际运行过程中,往往会遇见较为复杂的工作环境,要求其能够科学合理地应对各种工作任务,保证操作人员的安全性[6]。通过将计算机虚拟技术应用到农业机械中,通过构建立体模型,相关人员可以通过计算机查看农业机械设备的真实工作情况,第一时间发现问题,使得农业机械设备拥有更高的安全性,如图1所示为计算机虚拟系统中的农业机械。

image.png

  3智能化农业机械中计算机虚拟技术应用现状

  3.1种植户对计算机虚拟技术的重视程度不高

  第一,传统农耕思维经历了较长时间的发展,已经深入许多种植户心中,在这种情况下,种植户还是习惯基于自身经验开展农业种植工作,并不能充分明白计算机虚拟技术的应用价值,也不知道计算机虚拟技术的使用方式。第二,计算机虚拟技术的应用需要建立在充足资金的基础之上,而许多农业种植户并没有较多的资金,导致许多种植户没法采购计算机虚拟技术方面的软硬件设施,自然而然也未对计算机虚拟技术的运用进行深入分析与探索,甚至一些种植户还没有充分意识到计算机虚拟技术在改善农业生产效率中的价值与优势。第三,绝大部分种植户没有较高的兴致引入计算机虚拟技术,同时也没有重视虚拟技术的开发。即便计算机虚拟技术能够有效改善农业生产的效率,缩短农业生产的周期,减轻种植户的生产负担,并降低种植成本,然而种植户还是没有较大的积极性引入计算机虚拟技术,认为该技术复杂性强、学习难度大,自身没有较多时间与精力进行持续学习,还是习惯应用传统耕种方式开展农业作业,给计算机虚拟技术应用与发展带来较大的阻碍。

  3.2计算机配套设施不完善

  现阶段计算机虚拟技术在农业机械中的应用范围还不是十分广泛,之所以出现这种情况,根本原因是许多农村区域还没有建立健全的计算机配套设施,不能够有效体现计算机虚拟技术应用价值与优势[7]。第一,农村地区移动互联网还未实现全覆盖。一些农村地区经济发展水平不高,常住人口不多,为了降低支出,并没有充足的资金用于完善网络,导致网络建设工作发展缓慢,阻碍了计算机的运用。第二,农村地区的计算机配置水平一般较低,很多计算机的软硬件已经不能够满足使用需求,导致很多农村终端用户的实际使用感受较差,没有较高的计算机配置,一定程度上也阻碍了计算机虚拟技术的应用。第三,农村计算机配置更新速度慢。因为农村地区发展速度较慢,除了部分企业投入一定的资金外,绝大部分的计算机配置得不到及时的更新,同时缺乏有效的维护保养,导致现阶段农村计算配置水平较低,与实际应用需求相差较远。

  4智能化农业机械中计算机虚拟技术的运用途径

  4.1农业机械开发与设计中的运用

  以往在进行农业机械设计过程中,不仅需要投入大量的时间,同时还会出现较多的问题,难以有效提高设计质量。现阶段随着计算机技术的飞速发展,把计算机虚拟技术融入农业机械开发与设计工作之中,可以有效改善农业机械设计效果,缩短农业机械设计周期。第一,通过计算机虚拟技术的运用,能够在第一时间了解到机械设计中存在的隐性问题。利用计算机虚拟技术,能够真实模拟出农业机械设备的各个设计环节,使得设计完成的农业机械具有较高的可行性与稳定性,最大限度缩小设计偏差。第二,通过计算机虚拟技术的运用,也能够提高农业机械设计的品质,解决设计中存在的各种安全性问题。借助计算机虚拟技术中模拟仿真功能,可以对关键零件质量进行有效的评估,保证设计好的农业机械设备具有较高的安全性与稳定性,防止出现较大的设计问题,既降低了设计环节的资金投入,也提高了机械产品的安全性。比如,播种机实时播种量、橘子采摘时对果实成熟度的评估、综合收获机的脱粒深度以及橘子晃动过程中机械手的准确识别定位等,要想有效达成这些功能,都要借助计算机虚拟技术来进行准确定位和设置相应的参数,并基于计算参数来评估农业机械工件的品质,确保各个机械工件均满足使用需求,最后向各个模块发送行动指令来完成相应的动作。

  4.2农业机械生产制造中的运用

  现阶段,计算机虚拟技术已经大范围地融入农业机械生产制造领域中,改变了以往的农业机械制造方式,优化了机械制造过程中的各个加工工艺,在保证农业机械零件加工品质的基础上,降低了机械部件生产制造的成本[8]。第一,在进行农业机械设备设计与制造过程中,三维建模与模拟是极其关键的两个工作,计算机虚拟技术能够基于三维建模功能,协助使用者高效、准确分析关键设计参数的性能,以及这些参数与农业机械产品品质之间的关联性等,同时帮助使用者更好领悟与掌握决策结果。基于不同的计算机软件,体现出用户对农业机械设备的多样化要求,之后通过计算机进行建模、调整产品尺寸以及完善产品功能等。第二,在三维模型当中,可以借助计算机虚拟技术控制具体农业机械设备,对各项三维运动数据进行探究与整合,从而实现精准操作并实现既定的任务目标。

  4.3农业机械检查与维修中的运用

  第一,通过将计算机虚拟技术运用到农业机械中,有助于提高设备检查与维修的合理性与规范性。比如,在实际进行农业机械设备检查与维修工作时,维护人员可基于计算机虚拟系统对各项任务进行有效管理,并能实时追踪最新的维修进展,全面掌握各个环节的完成情况,有效提高农业机械设备检查与维修的效率。第二,通过计算机虚拟技术的运用,能够基于三维模拟的方式体现农业机械设备中的相关操作,进一步提高机械设备检查与维修的便捷性,缩短检查与维修时间,减少维修的费用支出。在开展检查与维修工作时,利用计算机虚拟技术能够准确掌握设备的实际工作情况,并为使用人员提供相应的虚拟周期以及详细的维修任务,维护工作者不再需要进行分析与探究工作,减轻了维修工作者的工作负担,并可以有效缩短维修的时间。第三,通过计算机虚拟技术的使用,还能够做到预防性维修。依托计算机虚拟系统,能够提前评估出农业机械设备的隐性问题,帮助相关工作者制定切实可行的维修方案,第一时间对问题部件进行修复与更换,防止引发更大的问题,能够很好地延长农业机械的使用时长。

  4.4农业机械作业监控中的运用

  以往在进行作业质量监测时,一般是在农业机械设备工作完成之后,通过人工方式进行检验与加工。比如,在对播种疏密程度、漏播数量以及脱粒情况等进行监测时,一般均是在农业机械设备工作结束之后进行,之后对设备任务完成情况进行评估,在这种情况下难以做到实时监测,不能够在第一时间解决农业机械设备运行中的问题。相比之下,将计算机虚拟技术运用到农业机械作业监控中,可以很好地弥补该不足。第一,依托虚拟技术,农业机械设备具有动态监测能力,可以对设备工作情况进行实时监测,准确把握农业机械设备工作中的各项数值,在不影响农业机械设备正常运行的前提下,能够有效提高设备运行的稳定性与安全性。比如,农作物生长监测设备能够动态观察作物的实际生长情况,为其提供适宜的生长环境,确保其可以快速成长。再例如,在智能农业机械设备操作室中安装电子显示屏,显示设备作业中的各项参数,实现对农业机械设备工作过程的实时监控。第二,通过计算机虚拟技术的应用,还可以使农业机械设备具备作业回放功能,基于三维立体模型,能够随时查看农业机械设备之前的工作视频,使操作者能够准确掌握农业机械设备的运动轨迹。若发生相关问题时,相关工作人员可以通过调取之前的设备运动轨迹,及时分析出问题产生的原因,同时制定切实可行的解决方案,进而实现对农业机械设备工作全过程的监控。

  5结语

  现代农业发展中计算机虚拟技术发挥了越来越重要的作用,有效提高了农业机械的智能化水平。由于现阶段种植户对计算机虚拟技术的重视程度不高、农村计算机配套设施还不完善,对计算机虚拟技术在农业机械中的运用产生不良影响。为此,要注重改变农户思想理念,加强计算机虚拟技术在农业机械开发与设计、农业机械生产制造、农业机械检查与维修、农业机械作业监控等方面的运用,推动智能化农业机械不断发展。

  参考文献:

  [1]任栋.自动化技术在农业机械设计制造中的应用探讨[J].南方农机,2023,54(03):171-173.

  [2]刘博.现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用分析[J].南方农机,2021,52(06):37-38.

  [3]公建华.农业机械自动化技术的应用优势与技术特点分析[J].河北农机,2021(09):53-54.

  [4]牛淑娟,陈希锋,游艳苹,等.数字化设计技术在农业机械设计中的应用[J].农业工程技术,2021,41(36):25-26.

  [5]胡汉唐.现代制造技术在农业机械设计制造中的应用策略[J].农村实用技术,2023(01):123-124.

  [6]王志刚.现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究[J].河北农机,2017(03):23.

  [7]王俊.机电一体化技术在农业机械上的应用及发展前景[J].当代农机,2023(08):51-52+54.

  [8]隋鹏举,黄君政.探析虚拟现实技术在机械设计与制造中的运用[J].中国机械,2023(09):71-74.