園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的運(yùn)用

黃應(yīng)炫

摘 要 園林設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化是近年來(lái)剛剛崛起的項(xiàng)目。在近期的園林設(shè)計(jì)中，多多少少可以看到機(jī)電一體化的案例。基于此，闡述了機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中應(yīng)用遇到的問(wèn)題，并對(duì)現(xiàn)有的園林設(shè)備提出了一些見(jiàn)解，以供借鑒。

關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化；園林設(shè)計(jì)；運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU60 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）03-0-02

從這一個(gè)城市的園林設(shè)計(jì)水平可以看出這個(gè)城市的現(xiàn)代化水平。由于我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，園林設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化成為必然，因而實(shí)現(xiàn)園林設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化是大勢(shì)所趨。

1 機(jī)電一體化的發(fā)展及現(xiàn)狀

1.1 機(jī)電一體化的提出

20世紀(jì)70年代，日本企業(yè)界結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，最早提出機(jī)電一體化技術(shù)的概念。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，應(yīng)用范圍也愈來(lái)愈廣。機(jī)電一體化技術(shù)總體可分解成相互關(guān)聯(lián)的若干成為一門(mén)綜合自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)。

1.2 機(jī)電一體化的發(fā)展

20世紀(jì)90年代初，在通信領(lǐng)域也有機(jī)電一體化的一席之地，性能上的多用途，功能上的易擴(kuò)展是部分機(jī)電一體化機(jī)械的特點(diǎn)。隨著執(zhí)行器技術(shù)和位傳感器技術(shù)的成熟，一種名為“微機(jī)電一體化”的分支學(xué)科正在崛起，這種技術(shù)以半導(dǎo)體技術(shù)為基本方法，開(kāi)始與傳統(tǒng)方法融合，形成了系統(tǒng)功能更強(qiáng)大，集成性更高，緊密度更高的機(jī)電一體化技術(shù)。此分支的加工方法和技術(shù)還不太成熟，但是理論知識(shí)已經(jīng)自成體系[1]。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)正逐步向智能化的方向努力，朝著光機(jī)電一體化、自律分配一體化發(fā)展。

1.3 機(jī)電一體化的現(xiàn)狀及特征

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)是機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)。其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是可以使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，系統(tǒng)的運(yùn)用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件程技術(shù)等群體技術(shù)，合理布局與配置各功能單元，根據(jù)優(yōu)化組織目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)其特定功能價(jià)值在高質(zhì)量、多功能、高可靠性、低能耗上的實(shí)現(xiàn)。從系統(tǒng)理論出發(fā)，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo)。其中，信息存取、交換、判斷、運(yùn)算與決策、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、人工智能技術(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)；同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)也經(jīng)常用于經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝。

2 園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

園林設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化能夠代替人力完成綠化工程的建設(shè)，園林設(shè)計(jì)機(jī)電化能夠節(jié)省人力物力，提高工程的施工效率，節(jié)約時(shí)間和資源。現(xiàn)在，園林設(shè)計(jì)按照用途可以分為多種機(jī)電一體化機(jī)械，如剪切機(jī)械、噴灑機(jī)械、翻地整地機(jī)械等。但在國(guó)內(nèi)，大多數(shù)園林設(shè)計(jì)都沒(méi)有全面的應(yīng)用機(jī)電一體化機(jī)械，而在國(guó)外等發(fā)達(dá)地區(qū)早已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，所以，在國(guó)內(nèi)，園林設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化還有很大的發(fā)展?jié)摿εc空間，在某些方面還需要借鑒前人和西方國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。

3 園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化機(jī)械實(shí)際應(yīng)用中面臨的問(wèn)題

因?yàn)橐獙?duì)植被進(jìn)行處理，所以，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨的問(wèn)題，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類(lèi)似。因此，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在很大程度上與農(nóng)業(yè)機(jī)械相似。現(xiàn)在，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多缺陷，具體來(lái)說(shuō)，包括以下幾點(diǎn)。

3.1 種類(lèi)比較少

現(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的有各種修剪機(jī)、灑水機(jī)等，這些比較單一，還有許多機(jī)電一體化機(jī)械并不常見(jiàn)，如移植機(jī)等。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備更加多樣化，在美國(guó)、歐洲等國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)設(shè)備種類(lèi)就更多，用途也更廣泛。國(guó)內(nèi)也有許多知名品牌的銷(xiāo)售代理，如綠友、東方園林等，在國(guó)內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機(jī)械的著名廠(chǎng)家，在淮安、揚(yáng)州等地就有許多知名廠(chǎng)家。

3.2 普及率低

與數(shù)十年前相比，園林設(shè)計(jì)中采用機(jī)電一體化機(jī)械的頻率雖然有所升高，但就目前來(lái)講，機(jī)械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我國(guó)大部分地方還在用半自動(dòng)化機(jī)械工作，距離全自動(dòng)機(jī)械工作還有一定距離。

3.3 利用率較低

部分園林機(jī)電設(shè)備會(huì)投入使用，但機(jī)電設(shè)備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問(wèn)題，錯(cuò)誤的操作規(guī)程對(duì)機(jī)電設(shè)備造成很?chē)?yán)重的破壞，導(dǎo)致維修費(fèi)用升高，使成本不降反增；二是沒(méi)有將機(jī)電設(shè)備的利用效率最大化，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，增加了管理與維護(hù)的成本，阻礙了機(jī)電設(shè)備在園林設(shè)計(jì)方面的投入和使用[2]。

3.4 保管和維護(hù)不到位

機(jī)械是易損耗的，使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位，有的根本不進(jìn)行定期維修，故障的機(jī)器多數(shù)被棄置倉(cāng)庫(kù)，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的缺點(diǎn)。不懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，不熟悉機(jī)械的操作，不知道如何保養(yǎng)機(jī)械，導(dǎo)致機(jī)械使用壽命降低。對(duì)上述問(wèn)題，企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程，讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機(jī)電一體化機(jī)械時(shí)引起的噪音、環(huán)境污染等問(wèn)題也有待解決。

機(jī)電一體化的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，專(zhuān)業(yè)化是必不可少的。由于各類(lèi)科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透，促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門(mén)的飛速發(fā)展。其中機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中也得到了應(yīng)用。

4 機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

中國(guó)園林歷史悠久，造園藝術(shù)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，是我國(guó)古代建筑藝術(shù)的瑰寶，園林設(shè)計(jì)與中國(guó)傳統(tǒng)文化關(guān)系密切，體現(xiàn)了傳統(tǒng)文化天人合一的精神內(nèi)涵，表達(dá)了人與自然和諧相處的意蘊(yùn)。

機(jī)電一體化發(fā)展到這個(gè)階段，是社會(huì)生產(chǎn)力的必然要求。機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅可以代替人的手與肢體，還可以向人的感官與頭腦延伸，即智能化。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了園林設(shè)計(jì)[3]。經(jīng)過(guò)兩千多年的發(fā)展，中國(guó)古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會(huì)有更好的園林出現(xiàn)，但是機(jī)電化已經(jīng)成了一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，這是大勢(shì)所趨。園林設(shè)計(jì)中會(huì)融入更多的機(jī)電一體化等元素。沿著這個(gè)思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對(duì)園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合，是成就上流園林的必要條件之一。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)在建設(shè)現(xiàn)代園林現(xiàn)方面還處在較簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)和較淺的層次上。在這種大勢(shì)所趨下，我們必須提高創(chuàng)造園林機(jī)電一體化的能力，認(rèn)真借鑒成功經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)園林文化的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]翟濤.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].科技信息，2012（6）：276-279.

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[3]張葆青，閆石，陳爽.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓，2011（4）：32-36.

（責(zé)任編輯：劉昀）