Page 172 - 现代农业技术发展与创新研究

Research on the Development and Innovation of Modern Agricultural Technology
现代农业技术发展与创新研究

化，整个系统整体框架包括六个功能层次：第一，交互层，交互层是农业机械设
计人员操作系统的相关界面，交互层的设计要简约便捷，方便农业机械设计人员
设计相关操作；第二，支撑层，这一层面是农业机械设计的核心，包括 CAD、
CAE 等系统，通过这些系统及数据挖掘算法，方便农业机械设计人员在设计过

程中的数据计算、模型精修等工作；第三，数据库层，农业机械设计过程中会
产生大量的数据、图表、文献资料等，需要 SQL 数据库提供数据存储与检索功
能；第四，管理层，管理层包括系统的登录、访问、管理权限、软件使用权限等
内容；第五，应用层，涉及系统的具体应用，对农业机械设计人员来说也十分重

要，包括设计案例、CAD 建模、大数据挖掘、CAE 分析、可靠性设计等模块；
第六，数据层，数据层是对农业机械设计相关参数的规范，确保设计过程中数据
准确。
3. 数字化技术应用于农业机械设计的软硬件支持

数字化技术应用于农业机械设计离不开硬件开发与软件开发系统的支持。农
业机械设计过程中，数字化技术能够提高设计的精准度，这需要硬件开发环境的
支持，提高服务器的配置，确保系统能够满足多名农业机械设计人员协同作业的
需求。系统开发工具、设计工具、系统数据库等要及时更新，确保项目创设、页

面设计排版、数据管理等功能的实现。
4. 虚拟仿真在农业机械设计中的应用
农业机械设计涉及农艺技术、通信技术、新材料等，数字化技术应用下的农
业机械设计需要虚拟仿真技术的支持，现有仿真工具适用于单领域仿真问题的解

决，难以满足农业机械设计多领域仿真需求。通过面向对象的多领域统一建模，
实现农业机械采摘、高地隙喷雾等农业机械运动的建模与仿真，提高模型的灵活
性，提高农业机械设计的精准度。基于土壤、植物、机器体系建模的多软件协同
仿真，能够揭示农机作业的复杂过程与变化特征，实现农业机械的优化设计。基

于硬件在环的虚拟仿真，能够应用于农业机械自动控制系统设计过程中，在设计
葡萄采摘机器人、高地隙喷雾机、重型拖拉机过程中，能够有效验证系统控制下
的机械作业效果。
5. 虚拟现实技术在农业机械设计中的应用
虚拟现实（VR）技术的发展为农业机械设计带来了变革性的影响，通过 VR

技术能够对大型农业机械进行建模，将结构复杂的农业机械通过虚拟现实系统

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