淺談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉吉平

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)電行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，其中，機(jī)電一體化技術(shù)在人們的生活中獲得了比較廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)突破了以往機(jī)電技術(shù)在時(shí)間、地域方面的限制，機(jī)電一體化的發(fā)展空間更加廣泛。主要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了淺析，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了討論，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；信息技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人；工作效率

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.153

機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的技術(shù)，必須在傳統(tǒng)技術(shù)層面上加入更多現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)元素，以創(chuàng)新和改革，并以此促進(jìn)其發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，形成了大規(guī)模的成熟集成電路，機(jī)電一體化技術(shù)更是開拓了更加寬廣的應(yīng)用方向和領(lǐng)域。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展正在不斷改進(jìn)和完善，最終促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展水平的提升。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)和利用

工業(yè)機(jī)器人的形成和發(fā)展有效替代了人類的勞動(dòng)，主要?dú)v經(jīng)了三代：①第一代機(jī)器人被研制出時(shí)，因智能化的水平不高，所以，只能給通過一些簡(jiǎn)單的預(yù)設(shè)程序執(zhí)行非常簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作，很難勝任一些復(fù)雜的崗位和環(huán)境；②第二代機(jī)器人能通過內(nèi)部各種傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境信息的獲取、分析和處理等，并將這些信息反饋給動(dòng)作單元，以此做出相應(yīng)的動(dòng)作；③第三代機(jī)器人在智能方面的程度獲得了大幅度提升，且可通過一些強(qiáng)大的傳感原件進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的收集，能有效適應(yīng)不同的工作環(huán)境，唯一的缺點(diǎn)是這類機(jī)器人的成本過高，極大了限制了其實(shí)際的推廣和利用。

1.2 應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用是機(jī)電一體化成功應(yīng)用的典范。數(shù)控機(jī)床在經(jīng)過多年的研究和發(fā)展后，精度控制的準(zhǔn)確度越來越高，所具有的功能更加豐富，操作極為方便，整體結(jié)構(gòu)非常合理，向著模塊化、總線式和緊湊型的方向發(fā)展，且一般采用許多cpu和主總線的結(jié)構(gòu)體系。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)促使系統(tǒng)能通過相應(yīng)的模塊組合實(shí)現(xiàn)豐富的功能，從而促使控制系統(tǒng)的操作過程更加的簡(jiǎn)單、便捷，最終實(shí)現(xiàn)1臺(tái)機(jī)床可同時(shí)操控多個(gè)獨(dú)立任務(wù)，大大提升了工作效率。

1.3 應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)主要是相比集中式控制系統(tǒng)而言的，主要通過1臺(tái)中央計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控的多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行指揮和控制。其本身具有非常強(qiáng)大的安全性和功能性，因此，其易成為當(dāng)前一些大型機(jī)電一體化系統(tǒng)中的主流技術(shù)。分布式控制系統(tǒng)也隨著測(cè)控技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新而不斷進(jìn)步和變革，同時(shí)，在生產(chǎn)過程當(dāng)中也能切實(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度、處理、在線優(yōu)化、生產(chǎn)計(jì)劃的統(tǒng)一管理等多種功能于一體的綜合性系統(tǒng)。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 人格化的發(fā)展方向

人格化是機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向之一，機(jī)電一體化人格化的發(fā)展主要是指機(jī)電一體化系統(tǒng)能有效地模仿人類的生命機(jī)能，且整個(gè)過程中非常注重人與產(chǎn)品之間的聯(lián)系。因此，這是一種比較適合人類操作和使用的機(jī)電一體化技術(shù)，與人之間具有共性。同時(shí)，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終操作者是人，其形成和產(chǎn)出的主要目的是有效完成人類所需要完成的目標(biāo)和任務(wù)，因此，提升機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化過程，即是將人的情感融入其中，從而真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的人格化發(fā)展。

2.2 智能化的發(fā)展方向

機(jī)電一體化技術(shù)中的模糊邏輯系統(tǒng)和專家系統(tǒng)方面的研究已經(jīng)取得了非常明顯的成績(jī)。很多模糊邏輯系統(tǒng)都統(tǒng)一對(duì)人的思維方式進(jìn)行模仿，這項(xiàng)操作已在機(jī)械制造領(lǐng)域中受到了極為廣泛的應(yīng)用，主要被應(yīng)用在地鐵系統(tǒng)中，可保證乘客不再出現(xiàn)由于慣性而產(chǎn)生的前仰后翻的情況；專家系統(tǒng)主要針對(duì)一些有問題的智能軟件系統(tǒng)，能在某一專業(yè)的領(lǐng)域中利用某些相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，并通過計(jì)算機(jī)識(shí)別代碼的形式表現(xiàn)，再利用專家系統(tǒng)推理和控制。

2.3 微型化的方向發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已在微型化方面取得了一些客觀的研究成果，然而，與之相關(guān)的產(chǎn)品體積仍然較大。由于微機(jī)型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積較小，消耗的能源相對(duì)較少，運(yùn)用靈活，因此，利用這些特點(diǎn)可進(jìn)入到很多機(jī)械無法進(jìn)入的微型空間中，方便了精細(xì)化的操作過程。這種微機(jī)型的產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事和信息等方面都有著非常獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的形成和發(fā)展有效改變了工業(yè)社會(huì)方面的發(fā)展情況。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)械行業(yè)當(dāng)中的科技水平也在不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，因此未來的機(jī)電一體化技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展空間。

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〔編輯：張思楠〕