淺談機電一體化技術發展

楊軍濤（鄭州電纜技工學校,鄭州450000）

淺談機電一體化技術發展

楊軍濤
（鄭州電纜技工學校,鄭州450000）

經濟的發展，社會的進步，機電行業的發展速度越來越快，其中幾點一體化技術開始成為我國經濟發展當中最重要的一項技術之一。機電一體化技術獲得了大力的宣傳和推廣，在如今的人們生活領域當中獲得了比較廣泛的應用。這項技術通過結合計算機通信網絡直接突破了以往機電技術在時間以及地域方面的有效限制，促使機電一體化的發展在空間和范圍方面也獲得了方便、快捷和可靠的技術運用發展模式。本文主要針對機電一體化技術的發展進行淺析，并對此進行討論以供參考。

機電一體化技術；發展趨勢；信息技術

0　引言

機電一體化的發展概念源自于日本，因此機電一體化的技術發展歷經了非常漫長的發展周期，而且這項技術的發展也隨著當代計算機技術發展水平的提升而不斷的提高，從而形成了大規模的成熟集成電路技術，如今機電一體化技術更是開拓出了更加寬廣的發展應用方向和領域。比如在機械工程的領域當中，機電一體化技術的發展正在不斷的改進和完善，最終促進了我國機械工業發展水平的提升[1]。機電一體化技術是一項綜合性非常強的技術，必須要在傳統的技術層面上加入更多現代化的先進技術元素來來對其進行創新和改革，并以此來促進其發展的方向和水平。

1　機電一體化概述

機電一體化技術是非常科學的機械工程領域概念，這項技術主要是由信息技術、微電子技術以及計算機技術、機械制造技術和其他方面的多種組合而成。如今對于機電一體化技術方面的科學定義主要是在對工業產品的生產、設計以及制造和研發方面，同時還在機械工程以及智能電子計算機技術等多方面的過程來進行整體全面的協同控制技術。機電一體化的形成和發展直接推動了我國現代工業的發展水平和發展質量。最終促使機電一體化技術在世界范圍當中獲得不斷的深入應用和拓展，導致世界工業現代化、機械化的發展，同時機電一體化也在現代工業發展的過程當中扮演著越來越重要的角色。

2　機電一體化技術的特點

機電一體化技術的特點主要體現在機電一體化的產品以及產品所具有的優越性這兩個方面：

（1）機電一體化技術產品的功能主要是通過其內部相應的組成部分互相之間的協調作用而實現的，而從機電一體化產品本身的結構來看，其本身具有自動化、智能化以及多功能化的特點，其中多功能化的實現主要依靠機電一體化產品本身所具有的幾項主要功能，這幾項功能分別為檢測功能、動力功能以及主功能，還有控制功能和執行功能等，這些功能本身的構成部分和相應的技術結合直接組合長了機電一體化產品的功能系統[2]。

（2）機電一體化產品具有一定的優越性，和傳統的機電產品相比較機電一體化產品具有自動監視、診斷、報警以及保護的功能，能夠是加以使用的過程當中實現最優化的自動操作，而且其所具有的復合功能也具有更加廣泛的使用面，能夠自動的對相應的工作采取一定的解決措施，以此來保證工作的正常有序的進行。

3　機電一體化技術的應用情況

3.1 工業機器人的開發和利用

工業機器人的出現有效的替代了人類的勞動，特別是在那種輻射強、噪音污染嚴重、有害氣體濃密的工作場合當中，工業機器人更一個非常理想的選擇對象。工業機器人的形成和發展主要歷經了三代主要時期，第一代機器人被研制出來時，因為智能化的水平不高，所以只能給通過一些簡單的預設程序來做出一個非常簡單的重復動作，所以很難勝任一些相對復雜的崗位和環境。但是隨著科技的不斷發展，第二代的機器人能夠通過內部各種傳感器的使用來實現對周圍環境信息的獲取、分析和處理等工作，并將這類信息反饋給動作單元以此來做出相應的動作，雖然第二代機器人所具有的智能化水平依然比較低，但是卻已經能夠在一些比較特定的領域當中成功的獲得應用。而且和如今相對比較成熟的機電一體化技術發展的如今，第三代機器人在智能方面的程度獲得了大幅度的提升，而且可以通過一些比較強大的傳感原件來進行信息數據的手機，并以此啦根據實際的情況來分析出類似于人腦的判斷能力，能夠有效的適應多種不同的工作環境。唯一的缺點是這類機器人的成本太高，所以極大了限制了實際的推廣和利用[3]。

3.2 應用于數控機床

數控機床的應用是機電一體化成功應用的典范，數控機床在經過多年的研究和發展滯后，所實現的精度控制程度越來越高，而且所具有的功能也是更加的豐富，真正操作起來極為方便，整體的結構構架非常的合理，其結果的發展方向直接向著模塊化以及總線式，還有緊湊型的方向發展，而且一般采用的是許多cpu和主總線的結構體系。因此，在數控機床當中采用相應的開放性設計理念，能夠有效的提升系統本身所具有的兼容性和層次感，這樣對于用戶方面的編程、改裝和升級工作來說將變得極為方便。同時，因為模塊化的設計促使系統能夠通過相應的模塊之間的組合關系來實現其豐富多樣的功能系統，從而促使控制系統的操作過程能夠變得更加的簡單便捷，最終實現一臺機床即可同時操控多個獨立任務，大大提升了工作的效率。

3.3 應用于分布式控制系統

分布式控制系統主要是相比那些集中式的控制系統來說的，主要是通過其中的一臺中央計算機來對那臺主要負責現場測控的多臺計算機進行指揮和控制。而且也由于其本身具有非常強大的安全性和功能性，因此就很容易促使其真正成為當前一些比較大型的機電一體化系統當中的主流技術。所以就必須要結合實際情況來進行分布式的系統控制工作，并通過層級的劃分來實施兩到三級，甚至是多級的劃分，再根據中央計算機所完成的對現場的實時監控、控制以及管理等操作。分布式控制系統也隨著測控技術的不斷發展和創新而不斷的進步和變革，同時在生產過程當中也能夠切實實現實時的調度和處理以及在線的優化、生產計劃的統一管理等多種功能于一體的綜合性系統。

4　機電一體化的發展趨勢

4.1 人格化方向發展

人格化是機電一體化發展的重要方向，機電一體化人格化的發展主要是指機電一體化系統能夠有效的模仿人類的生命機能，而且這整個過程當中非常的注重人和產品之間的聯系，因此是一種比較適合人類操作和使用的機電一體化的產，和人之間具有一種共性的存在。同時也由于機電一體化產品的最終操作使用者還是人，因此其形成和產出的主要目的也是為了能夠有效的完成人類所需要完成的目標和任務，所以提升機電一體化產品的智能化的過程，其實也就是以人的情感融入其中，從而真正實現機電一體化人格化的發展趨勢。

4.2 智能化的發展方向

機電一體化技術所要追求的終極目標還是為了能夠賦予機械產品具有相應的智能，因此近年來，對于機電一體化技術當中的模糊邏輯系統和專家系統方面的研究已經取得了非常顯著的成功。就比如在一些人工智能系統當中，很多模糊的邏輯系統都統一采用的是對人思維方式的模仿，同時展示那些不夠精確的信息，這項操作的實現已經在機械制造的領域當中受到極為廣泛的應用和發展。模糊邏輯系統主要被應用在地鐵系統當中，在地鐵當中采用此類系統，主要是為了保證乘客們不再出現由于慣性而產生的前仰后翻的情況[4]。而專家系統則主要是針對一些問題不解的智能軟件系統來進行，這樣就能夠在某一個專業的領域當中將某些相關的經驗和知識通過計算機能夠識別出的代碼的形式來表現，再利用專家系統來進行推理和控制。

4.3 微型化方向發展

為了能夠實現機電一體化產品的微型化發展，以此來制造出更多具有微型化性質的機電一體化產品，這都是未來發展的主要趨勢之一。機電一體化技術經過多年的發展里，如今在這方面的已經取得了一些客觀的研究成果，然而這其中與之相關的產品體量仍然比較大。因此，這對機電一體化產品的發展方向來說，其發展趨勢必將是一些尺寸不過1立方厘米的機電一體化的產品，這類產品通常都將生產的重點偏向于微米級和納米級的發展方向靠攏。正是由于微機型的機電一體化產品所具有的體積普遍較小，因此其所要消耗的能源也相對較少，真正運用起來必然將十分的靈活，因此就可以利用這個特點真正的進入到很多機械都無法進入到的微型空間當中，這就非常方便于精細化的操作過程，而這這種微機型的產品在生物醫療、軍事以及信息等多個方面都有著非常獨特的發展優勢。

5　結語

綜上所述，機電一體化技術的形成和發展，有效的改變了工業社會方面的發展情況，同時隨著經濟的發展，社會的進步，機械行業當中的科技水平也在不但的提高，機電一體化技術開始廣泛的應用到各個領域當中，因此未來的機電一體化技術的發展具有非常廣闊的發展空間。

[1]左亮.淺析機電一體化的實際應用[J].黑龍江交通科技,2014(03).

[2]朱柏龍,徐曉娜.談機電一體化系統的仿真發展趨勢[J].科技致富向導,2014(17).

[3]陳雷,王力豐.機電一體化技術在現代武器裝備中的應用[J].科技創新與應用,2013(32).

[4]王雨.淺析煤礦機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].科技資訊,2013(34).