淺談機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

黃玉萍

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)集多種技術(shù)于一身，主要包括計(jì)算機(jī)處理、系統(tǒng)、自動(dòng)化控制、機(jī)械、傳感等交叉密集技術(shù)，同時(shí)機(jī)電一體化還具備了超高的智能、系統(tǒng)以及微型等性能。文章對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用今后的發(fā)展方向進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；智能系統(tǒng)；機(jī)械工程；微電子技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH39 文章編號(hào)：1009-2374（2015）27-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.037

當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，各式各樣的科學(xué)技術(shù)都在互相結(jié)合使用，這就推進(jìn)了技術(shù)新領(lǐng)域的改革創(chuàng)新。在機(jī)械工程中運(yùn)用了微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)組成了機(jī)電一體化，從而使機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)造、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)管理模式得到了很大的改善。這就證實(shí)了在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，機(jī)械工程機(jī)電一體化主要是由機(jī)械、電子以及信息技術(shù)相互協(xié)調(diào)形成的。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的含義

機(jī)電一體化技術(shù)包含了機(jī)械制造、信息處理、傳感器、自動(dòng)控制、傳動(dòng)等幾項(xiàng)技術(shù)，其是一種新興的科學(xué)技術(shù)，在發(fā)展過程中將各項(xiàng)先進(jìn)的新型技術(shù)融合成一體，不斷進(jìn)行優(yōu)化組織目標(biāo)、合理配置，從而使整個(gè)系統(tǒng)具備了高質(zhì)量、多功能、低能耗的優(yōu)勢(shì)。

機(jī)電一體化主要是由機(jī)身、框架以及各種鏈接設(shè)施組成的整體。機(jī)電一體化通過自身具有的傳感器將外部或本身存在的參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行傳遞，把信息轉(zhuǎn)換成信號(hào)，在經(jīng)過處理分析以后轉(zhuǎn)化成為控制信息。而驅(qū)動(dòng)部分主要是由控制信息操控的，通過操控可以完成各個(gè)構(gòu)造相應(yīng)的功能。按照控制信息的要求完成各項(xiàng)動(dòng)作指令是機(jī)電一體化的執(zhí)行部分。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由機(jī)械、電測(cè)和電液等組成。機(jī)電一體化傳感器傳來(lái)的信息經(jīng)過控制及信息處理實(shí)施集中式的處理、分析及加工，并嚴(yán)格按照一定的程序進(jìn)行處理。控制及信息處理部分主要有計(jì)算機(jī)、可編程控制器、邏輯電路等，是形成控制及信息處理的主要結(jié)構(gòu)。經(jīng)過以上幾部分形成，使機(jī)電一體化成為具備獨(dú)特機(jī)械功能和電子因素的產(chǎn)品，從而更好地滿足各種需求。

2 機(jī)電一體化產(chǎn)品具備的優(yōu)勢(shì)

機(jī)電一體化因?yàn)榫哂锌刂啤⑿畔⑻幚硪约坝?jì)算等方面的功效，更好地在生產(chǎn)和生活的應(yīng)用中將產(chǎn)品的功能性和職能性發(fā)揮到理想的效果。通過對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的了解，讓我們更加認(rèn)定機(jī)電一體化是提升現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的因素，更好地滿足了人們的需求。機(jī)電一體化產(chǎn)品是運(yùn)用模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行掌控和設(shè)計(jì)的，另外，機(jī)電一體化產(chǎn)品不但可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的狀態(tài)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，良好地控制產(chǎn)品運(yùn)行情況，同時(shí)還具有少數(shù)的智能化特征，如自動(dòng)監(jiān)視、診斷等功能，在很大程度上提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全性和可

靠性。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義

依照對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的了解，我們很容易看出，對(duì)一體化技術(shù)的采用具有以下五個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：

（1）采用智能化對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行操控。在機(jī)械制造業(yè)機(jī)電一體化占據(jù)著非常重要的位置，由于機(jī)電一體化以微處理為主要方式，同時(shí)還和數(shù)據(jù)信息操作系統(tǒng)緊密結(jié)合，從而極大地提升了整個(gè)系統(tǒng)的操控準(zhǔn)確度。機(jī)械在生產(chǎn)過程中具有快速和連續(xù)的性能，如果不運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行智能化控制時(shí)會(huì)有很大的難度，將不能和每個(gè)設(shè)施的系統(tǒng)操控完整配合。

（2）機(jī)電一體化還可以通過分布式控制的方式對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。通過分布式控制可以更好地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)實(shí)施集中監(jiān)視、分散控制。

（3）多種產(chǎn)品融合，實(shí)現(xiàn)有效的資源共享。開放式的控制系統(tǒng)可以將信息互相交換，同時(shí)還可以將不同種類的產(chǎn)品進(jìn)行有效結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了資源共享局面，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)相互鏈接實(shí)現(xiàn)控制一體化。

（4）計(jì)算機(jī)有很高的集成化功效。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的集成化功能將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和控制過程組合成一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)了原料從進(jìn)入工廠到生產(chǎn)加工的過程一體化操控。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了信息資源的有效共享、生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展。

（5）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)交流傳動(dòng)技術(shù)，提高產(chǎn)品的廣泛認(rèn)知度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)電子、微電子技術(shù)也在迅速發(fā)展，通過交流傳動(dòng)技術(shù)能夠更好、更快地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平滑調(diào)動(dòng)。

4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

從如下五方面論述了機(jī)電一體化的發(fā)展方向：

（1）數(shù)字化為機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展打下了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，通過對(duì)微控制器的不斷創(chuàng)新改革，實(shí)現(xiàn)了操作數(shù)控機(jī)床。數(shù)字化經(jīng)過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品自身的診斷功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控與整改。

（2）在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中模塊化是最基礎(chǔ)的。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類在不斷增加，機(jī)電一體化的模塊化發(fā)展就顯得尤為重要。產(chǎn)品通過配套部件、接口等擴(kuò)大規(guī)模，更加符合國(guó)際的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化發(fā)展推進(jìn)了我國(guó)電氣產(chǎn)品的一體化、規(guī)模化發(fā)展。

（3）通過網(wǎng)絡(luò)化操作使產(chǎn)品更加便利，機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及計(jì)算機(jī)的運(yùn)用得到了新的發(fā)展，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、對(duì)遠(yuǎn)程操作與控制，可以提高產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)功能，從而與中心計(jì)算機(jī)連接形成計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)，更有利于機(jī)電一體化的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)化的社會(huì)中具有更多便利的功能。

（4）在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的過程中，人性化的模式是其發(fā)展必須經(jīng)歷的過程，可以使產(chǎn)品更加靈活機(jī)動(dòng)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用和各項(xiàng)智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，再通過精密的智能化傳感技術(shù)，機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品正邁向智能化的發(fā)展方向。人們的需求隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷提升，對(duì)產(chǎn)品的智能化服務(wù)要求也相對(duì)有所提高，人性化的智能儀器以及機(jī)器設(shè)備都會(huì)成為今后應(yīng)用廣泛的科技。例如，智能化的機(jī)器人等，能夠?yàn)槿藗兲峁└又悄芑漠a(chǎn)品性能，從而使產(chǎn)品更好地發(fā)展。

（5）微型化機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。目前，在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中，微型化的特征正逐漸受到重視。例如，在軍事、醫(yī)療等方面機(jī)電一體化產(chǎn)品的面積小、節(jié)能好、應(yīng)用靈敏等優(yōu)勢(shì)突出得非常顯著，因此通過提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工技術(shù)，使得產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)。

據(jù)我們的了解，機(jī)電一體化是一種由電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、控制以及信息等多方面交叉綜合而產(chǎn)生的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化將來(lái)的發(fā)展方向主要是光機(jī)電一體化、全系統(tǒng)智能化、技術(shù)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化、微型機(jī)電化微型化、自律分配系統(tǒng)化以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品綠色化等。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化作為一項(xiàng)綜合多種先進(jìn)新型技術(shù)的新興技術(shù)，在經(jīng)過科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中不斷優(yōu)化組織目標(biāo)、合理配置，最終使產(chǎn)品具備更多的功能化。機(jī)電一體化技術(shù)包含了機(jī)械制造、信息處理、傳感器、自動(dòng)控制、傳動(dòng)等技術(shù)。運(yùn)用一體化技術(shù)可以使產(chǎn)品操控更加智能化，采用分布式控制可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)最優(yōu)化，有效實(shí)現(xiàn)資源共享多產(chǎn)品兼容，集成化程度高，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)交流傳動(dòng)技術(shù)以及提升產(chǎn)品的知名度。機(jī)電一體化還通過多個(gè)方面功效的有利結(jié)合，形成了機(jī)電一體化技術(shù)更好的發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)過文章的論述分析得出結(jié)論：在今后的發(fā)展過程中，機(jī)電一體化將通過不斷改革創(chuàng)新，將更好的發(fā)展空間呈現(xiàn)在人們眼前，實(shí)現(xiàn)人們的各種需求。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）