關于機電一體化技術的應用及前景分析

張博?段禹

摘要：機電一體化技術是許多科技發(fā)展的結晶，是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。隨著科技的不斷發(fā)展，各種科技得到不斷融合，機械工業(yè)必然迎來發(fā)展的黃金時期。機電一體化技術是一種高效、高性能的先進科技，加強機電一體化技術在各領域的應用，推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。

關鍵詞：機電一體化技術；應用；發(fā)展趨勢

各種產(chǎn)品和裝置因為機電一體化技術的發(fā)展，也完成了機電一體化，從而達到了自身的整體優(yōu)化，也有利于產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率的提高，并縮短了新產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)的準備周期，使其由科技成果快速向商品轉化，從而深刻變革了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。又由于新產(chǎn)品研發(fā)的需要以及發(fā)展高精密設備的需要，所以未來的機電一體化技術、產(chǎn)品及其系統(tǒng)必然會向著智能化、系統(tǒng)化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進，并最終為國家?guī)韯?chuàng)造巨大的經(jīng)濟和社會效益。

一、機電一體化的特點分析

機電一體化是一門新興的邊緣性的技術學科，它是由機械、電子技術及計算機科學等多個學科互相結合滲透而形成并發(fā)展起來的，而機電一體化產(chǎn)品則是運用最新的微電子、計算機技術以機械產(chǎn)品為基礎研發(fā)出來的新產(chǎn)品。在工程領域對各類技術實踐應用后，再加以借鑒與整合就創(chuàng)造出了現(xiàn)在的機電一體化技術，所以說它是在機械、微電子、自動控制、計算機和信息處理、伺服驅動、電力電子等技術以及系統(tǒng)的總體技術的基礎上形成的一項高新技術。如下特點是機電一體化產(chǎn)品普遍具有的：具有可以自動監(jiān)視、診斷、報警、保護的功能；具有自動處理和控制信息的功能，可以通過自動控制系統(tǒng)確保機械的操作者按照設計要求精確地完成預先設定好的程序，以使其不會依靠主觀思想來行動，從而保證良好的工作質量和完美的產(chǎn)品合格率，而機械控制的靈敏度和檢測的精確度及范圍也獲得了提高；采用復合技術、復合功能，這脫離了原來傳統(tǒng)機電產(chǎn)品單技術、單功能的局限，很大程度上提高了產(chǎn)品的功能水平及自動化的程度；利用程序控制和數(shù)字顯示技術，減少了操作的按鈕和手柄的數(shù)目，使操作變得更為簡單方便；在不同的應用領域和場合，其具有可以自動控制、自動補償、調節(jié)、自動校驗、保護及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調試過程中，可根據(jù)不同用戶對象的需要、實際參數(shù)的變化等來相應的改變控制程序以使其適應變化的工作方式。

二、機電一體化技術的應用分析

經(jīng)過多年發(fā)展，機電一體化技術在操控精度、功能以及構造等方面的應用效果非常明顯。比如，在構造方面，應用總線和CPU的體系結構，實現(xiàn)結構的模塊化、構造緊湊型和總線式。在功能方面，采取開放性的設計，并采用WOP技術，實現(xiàn)數(shù)控機床智能化，加上大容量儲存器、單片機組成的控制機以及單板機的應用，大大提高了數(shù)控機床技術的精度，為產(chǎn)品生產(chǎn)提供了技術支持。CIMS是指計算機制造和集成系統(tǒng)，加強機電一體化技術在CIMS中的應用，實現(xiàn)全局動態(tài)的綜合化和最優(yōu)化，突破傳統(tǒng)部門間的界限，保證控制信息流和物流的暢通，將產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、經(jīng)營決策及經(jīng)營管理等有機結合，提升企業(yè)的集成度，優(yōu)化配置各生產(chǎn)要素，從而充分發(fā)揮機電一體化技術在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由料盤、計算機、數(shù)控機床、自動搬運小車、機器人以及自動化倉庫等部分構成，根據(jù)裝配的實際需求，能隨機按量生產(chǎn)任何工件，該系統(tǒng)主要適用于批量小、品種多、需要頻繁更改的零散構件的生產(chǎn)。加強機電一體化技術在FMS中的應用，有助于提高生產(chǎn)效率和質量。機電一體化技術在工業(yè)機器人中的應用主要經(jīng)歷了三個階段，第一階段，工業(yè)機器人按照規(guī)定重復某一動作，對對象變更及作業(yè)環(huán)境的應變力比較差；第二階段，工業(yè)機器人擁有較為先進的傳感元件，能處理和獲取對象的一般信息以及作業(yè)環(huán)境相關情況，反饋信息，并控制動作方式，該階段的工業(yè)機器人已經(jīng)具備低水平的職能，實現(xiàn)了實用化。第三階段，工業(yè)機器人逐漸向智能化方向發(fā)展，能獲得感知。并能運行較為復雜的邏輯思維，做出科學準確的決策和判斷，特別是具備較強的行動獨立性和環(huán)境適應性。

三、機電一體化技術發(fā)展前景及趨勢

第一，高性能化。隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，對機電一體化技術的要求更加嚴格，為了順應時代的發(fā)展，新一代的機電一體化技術對效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此，實現(xiàn)機電一體化技術在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未來發(fā)展的重要趨勢第二，微型化。微型化主要是指機電一體化技術逐漸朝著微型領域或微型機器方向發(fā)展，源于人們對先進技術微型化的追求。微型機電一體化的產(chǎn)品在信息、醫(yī)療以及軍事等方面有著巨大的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)是產(chǎn)品耗能低、體積小、運動靈活，能完成常人無法完成的任務。第三，智能化。智能化是機電一體化技術的重要發(fā)展方向之一，人工智能已引起社會各界的廣泛關注，智能化包括數(shù)控機床智能化和機器人智能化。智能化是針對機器行為而言，以控制理論為指導，吸收各種新方法、新思維，模擬人類智能，提高推理判斷、邏輯思維及自我決策的能力，提高了控制目標。目前，機電一體化產(chǎn)品還很難具備與人同樣的智能，但可以利用高效率、高性能的微處理器，實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品的高級智能或人類部分智能。第四，網(wǎng)絡化。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，市場競爭環(huán)境發(fā)生巨大的變化，從而為網(wǎng)絡技術和機電一體化技術的融合創(chuàng)造了有利條件。隨著網(wǎng)絡的普及，涌現(xiàn)出各種遠程控制技術和監(jiān)視技術，遠程控制終端設備實際是一種機電一體化產(chǎn)品。另外，由于局域網(wǎng)技術和現(xiàn)場總線技術的應用，家用電器逐漸朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展，利用以計算機為中心的集成用電器系統(tǒng)，人們不出門就能享受各種高科技帶來的便利。因此，網(wǎng)絡化是機電一體化技術發(fā)展的重要方向。

四、結語

綜上所述，就機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢進行探討具有十分重要的意義，我們在認清機電一體化技術概念的同時還應加大對其的推廣、應用和研發(fā)力度，大力發(fā)展市場經(jīng)濟，以不斷推進社會主義事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]陳磊.機電一體化技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].國內外機電一體化技術，2015.

[2]魏強.21世紀機電一體化技術發(fā)展趨勢[J].廣西輕工業(yè)，2016.