淺析機電一體化技術的應用

摘 要：機電一體化技術指的是機械、計算機和自動控制技術相結合，這項技術目前被廣泛應用于各大行業，機電一體化技術具有提高產品性能、提高產品的制造水平等特點。本文對機電一體化技術在應用中的問題做出了分析，并展望了機電一體化技術的未來發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化技術 應用 前景

機電一體化技術發展迅速，其發展基礎是傳統的機械技術，并再此基礎上結合了計算機技術、電子技術、信息技術。機械技術和電子技術是機電一體化技術的主體，另外包括了多門技術學科，目前機電一體化技術正在逐步完善。機電一體化技術的出發點是整個系統，它將機械技術、微電子技術等綜合運用，根據系統功能和優化組織的目標進行各功能單元的優化配置，它對于機械產品的機構和管理體系等都產生了很大的影響，我國目前正在向“機電一體化”發展階段邁進。

1、機電一體化技術優點

1.1 安全性能高

機電一體化產品在很多領域具有較強的功能，其中包括有監視、報警、自動保護等方面。工作中發生一些電力故障的時候，機電一體化產品能夠自動啟動保護措施，使人和設備的損害降到最低，提高了使用設備的安全性能。

1.2 較高的生產能力

機電一體化產品自動處理信息和自動控制能力很強，在控制和檢測方面的靈敏度和精度等都很高。機電一體化產品有自身的控制系統，通過啟動這個系統可以使機械執行機構按照設計的要求完成動作，可以保證工作完成的質量和產品的高合格率。機電一體化產品的生產能力也隨著自動化的成功實現得以提高。

1.3 較高的使用性能

機電一體化產品采用了數字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產品可以重復大量的動作，更先進的產品還能夠篩選工作程序。

1.4 適用范圍大

機電一體化產品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。

1.5 維護方便

程度的控制可以對安裝調試機電一體化產品，在其控制系統中輸入控制程序就可以對產品進行調控了，這樣就不用改變產品的零件或者哪一個部件了。機電一體化產品還能夠對工作中的故障自動進行檢驗和監視等，并且可以自動采取應對措施。工作對象不同時，具有存儲功能的機電一體化產品可以根據存儲的執行程序自動工作。

2、機電一體化技術應用

2.1 數控機床

數控技術在多個方面都有明顯的提高，比如結構、功能和控制精度，具體表現為：（1）結構為多CPU、多主總線形式，具有緊湊、模塊化的特點。（2）設計具有開放性，硬件系統和功能模塊可以最大限度地使用戶受益。（3）系統可以實現動態仿真二、三維加工過程，通過在線診斷和模糊控制等向車間提供編程技術。（4）存儲器采用了大容量同時軟件設計為模塊化，這種改變使得數控的功能變得更加豐富，也使得CNC系統具有更強大的控制功能。（5）一個機床可以通過多過程和多通道控制實現多個獨立任務同時完成，并且系統中還集成了刀具破損檢測等。

2.2 工業機器人

第一代機器人對工作對象和環境的適應性較低、靈活性較差，也被稱為示教再現機器人，它們在進行重復運動時只能根據示教內容進行。在第一代機器人的基礎上改進的第二代機器人擁有了先進的傳感設備，它和計算機聯系密切，可以通過計算機來對工作進行處理和分析，從而做出自己的判斷進而控制動作，這表明工業機器人開始變得實用化，表現出了低級智能。第三代機器人即是我們所稱的智能機器人了，它的工作離不開第五代計算機，通過傳感元件和計算機的作用來達到復雜的邏輯、判斷和決策能力。

2.3 計算機的集成系統

全局動態最有綜合幫助實現了計算機集成制造系統，它并非是由各分散系統簡單組合而成的。計算機集成制造系統打破了原有部門間的界限，制造是它的基干，通過這個基干達到對“物流”和“信息流”的控制，最終將經營決策、產品開發等有機結合起來。一個企業如果具有很高的集成度將會更好地優化各種生產要素的配置關系，更大程度地開發出各生產要素的潛力。

3、展望機電一體化技術前景

3.1 高性能化

現代社會生產處于快速發展期，機電一體化需要不斷滿足發展的需要、不斷提高其現實應用性，主要要提高的方面表現在速度、精度、效率和可靠性等。未來機電一體化技術的發展趨勢之一就是高速、高精度、高效和高可靠性。

3.2 微型化

機電一體化趨向微型領域發展，它的發展動力是人們不斷追求高新技術微型化。微型的機電一體化產品在一些特殊領域的優勢是其他技術不可并肩而論的，比如軍事、醫療、信息方面，因為這些微型化產品體積小、耗能少、靈活性強，可以成功完成常人不能想象到的任務。

3.3 智能化

21世紀機電一體化建設者更加重視研究人工智能，主要是機器人智能和數控機床智能的應用。人工智能主要指的是機器方面，通過吸收新方法在基礎控制理論之上模擬人類智能，使機器具有推理、判斷和自主決策的能力，這樣也就能實現更高的控制目標。當然要求機電一體化產品具有和人類一樣的智能是沒必要的，我們可以使用高性能的微處理器讓機電一體化產品擁有部分人類智能。

3.4 系統化

通信功能通過系統化得到了較大的升級，未來機電一體化技術會更多關注人與產品的關系，機電一體化將更加有人性化的特點。很多機電一體化產品的設計靈感都來自于動物或人類的啟發，未來研究的兩個方向分別是賦予機電一體化產品更多智能和研制更多的人性化產品。

3.5 網絡化

網絡技術促進了市場競爭的很大變革，現今網絡技術飛速發展這必將使機電一體化和其相互融合。網絡普及的同時遠程和監視技術不斷涌現，機電一體化產品就是遠程控制的終端設備。網絡化還將影響到大量的家用電器方面，計算機集成系統可以幫助人們在不出門的情況下享受高新技術帶來的生活便利與快樂。

3.6 人性化

不管機電一體化產品怎么變，它的使用對象都是人，所以機電一體化產品必須要有人性化，它需要在色彩、造型等方面與環境保持協調一致，人們使用這些產品不僅可以達到實用的目的還可以在使用過程中得到一種藝術的享受。

4、結語

機電一體化通過機電設備、微機軟硬件相結合，工業生產結構借助機電一體化技術實現了勞動密集型向智力密集型的轉化。新時期不斷研發的新產品和高精密設備的較大發展對機電一體化技術提出了更高的要求，機電一體化技術也將會向著高性能、高智能、系統化等方向發展，將為國家經濟效益和社會效益的提高做出更大貢獻。

參考文獻：

[1]黃玉萍. 淺談機電一體化技術的應用[J]. 中國高新技術企業，2015，（27）：71-72.

[2]林少銳. 機電一體化技術在智能制造中的應用[J]. 科技資訊，2015，（14）：92+94.

[3]邱進忠. 機電一體化技術應用的意義以及發展趨勢[J]. 科技創新與應用，2015，（09）：63.

作者簡介：

桑環翠（1985-），女，漢族，河北省唐山市，本科，助理工程師，從事現場自動化設備的維護工作。