機電一體網絡化的實驗探索

姜建華

【摘要】機電一體化的應用在生活中的應用越來越多，本文從機電一體網絡化的實際應用入手，介紹了機電一體網絡化的特點，介紹了機電一體網絡化的智能為人們帶來的便利。

【關鍵詞】機電一體化；網絡化；智能

機電一體化是一項將機械與電子結合在一起的一門技術，近年來被人們廣泛受用，大多數的工廠都是利用機電一體化的技術來運行整個工廠的生產發展。但是現在人力已經不足夠滿足生產發展要求，隨著計算機技術的到來，現在我們所說的機電一體化不單單是機械與電子的結合，更是升華到了計算機技術和微電子技術的緊密結合的境界，他們也越來越多的被應用到日常的生活中，給人們帶來了更加人性化的便利生活。

1、機電一體化

機電一體化大多數被用于醫療儀器中。比如機電一體化技術與診斷儀器，隨著機電一體化的不斷研究，醫療技術的進步，兩個領域的合作也有了一定的必要性，不能單靠望、聞、問、切做診斷，病源的多樣化，光靠肉眼看已經不足夠看出病癥，這就必須要運用到醫療診斷儀器：X 光機、計算機斷層掃描設備、血管造影設備、心電圖機、腦電圖機、肌電圖機、超聲診斷設備、核磁共振、正電子計算機斷層掃描設備等。還有就是機電一體化技術與監護儀器，對于住院的病人來說，護士對他們的護理主要是看著心電圖和腦電圖，如果應用計算機技術，將機電一體化和醫療器械結合，研發出一種具有記憶、凍結、趨勢顯示和分析功能，即能夠準確的看出病人的病癥，還能夠減少護理人員的工作量。另一方面就是機電一體化技術與治療器械，隨著現在的科學技術發展進步，各種各樣的治療器械也不斷出現，比如激光刀等等。

2、機電一體化的起源與發展

2.1機電一體化的起源

機電一體化最早是起源于日本，早在1970年就在日本的某本雜志上出現過，但是那時的機電一體化還不被人們所認知，直到20世紀80年代才漸漸流入我國，我國的機電一體化起步比較晚，當時的經濟發展也不如其他的發展大國，面對全球的經濟競爭我國的壓力很大，一直都是面臨著一個嚴峻的形式。

機電一體化可以大致分為三個階段，第一個階段是初步發展階段，在20世紀60年代這一個階段，人們分為兩類，一類是能夠自己應用電子技術，并且將電子技術應用到生產發展中，節省人力，提高生產效率，另一類便是沒有認識到電子技術的便利性，還是一味的使用古老的方法去生產發展。尤其是在第二次世界大戰期間，打仗的軍隊為了勝利就不得不利用電子技術發展處更好更先進的機械，都知道勝者為王，特別是處于戰爭時期，更加激發了人們的生產欲望，甚至有些圖謀不軌的人更是認真的研究以便發展出新型武器來出賣得到一定好處再后來戰爭結束，戰后全國都專注于經濟發展，經濟恢復好的國家也開始積極研究機電一體化技術，并且發達國家已經深入機電一體化領域，那時的研發狀態還不夠完善，當時的機電一體化技術也不夠完善，沒有達到完美的地步，也就是機械和電子技術還未能完美結合。

第二個階段是20世紀70年代到20世紀90年代之間，這一階段可以稱之為蓬勃發展階段。在這一時期，的計算機技術、通信技術等電子技術已經得到了一定的完善，這也為后來的機電一體化發展奠定了一定的基礎。人們慢慢嘗到了機電一體化為生活帶來的甜頭，在日本被廣泛應用，也著重于機械和電子技術發展的研究。而80年代到90年代才逐漸被我國國民認知，但是有些還不能完全接受。

第三個階段是世紀年代后期，這是是機電一體化技術的熱期，全球開始研究機電一體化技術，開始了機械與電子技術結合的研究新領域，同時光電、通信技術、控制技術等也逐漸流入我國，新的研究也開始了，這時又漸漸出現了光電一體化以及微機一體化等等的先進技術，同時，人工智能也漸漸被融入到生活中，人工智能這一領域為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。

2.2機電一體化的發展趨勢

機電一體化的發展方向有很多，包括網絡化、智能化、模塊化、微型化、綠色化、系統化等很多待開發的功能，

網絡化：逐漸興起的計算機網絡，使得人們對網絡逐漸著迷，幾乎家家都會具備一臺計算機，這也是中國邁入機電一體網絡化的第一步，人們在網上被傳授知識，當然也會有些人注意到機電一體化，對于網絡的普及，我國的專業人員研究出了遠程控制，而遠程控制的終端移動設備，就是我們說的機電一體網絡化。

智能化：就像是機器被賦予了人性，機電也不再是冷冷冰冰只知道按照自己的設定運行生產的設備，他們也可以像人類一樣有自己的‘思想。比如現在普遍出現的智能機器人，他們可以像正常人一樣簡單的與人交流，使他們有一個自己的邏輯思維，也就是說機器被灌入了某種心理學、運籌學、計算機科學與技術、生理學等等技術思想。

模塊化：機電一體化的生產產品種類繁多，而生產的廠家也是有不同種類型的工廠，研制開發也各自有著不同的標準，這樣種類多的基礎上又分很多種，就需要機電一體模塊化來管理，將工廠種類分成幾大模塊，再將這幾大模塊分成幾小模塊來管理，就方便了人們也方便了生產，是一舉兩得的好事情。

微型化：是機電一體化向微觀世界進軍的一種趨勢，不再是做粗條的生產，還可以研究微電子、微觀經濟技術等等，運用機電一體微型化技術，可以實現耗能少、功能高的生產愿望。

綠色化：機電一體綠色化是指在生產制造的過程中，不再是像老工廠生產一樣會造成工業氣體、工業垃圾等污染空氣質量以及人們的生活環境。他更多的是節能生產、對生態化境減少微汗，給人們的生活環境也帶來了保障。

系統化：機電一體系統化就是指在生產制造的過程中設點一個特定的系統，但是不需要工人親自監督，機械自己便可以完成。系統化有他自己的表現特征，其中最顯著的就是系統體系在結構上采用了相對來說比較開放的一種結構。也就是說系統可以不受規范的靈活選擇自己的組成部分，同時也實現了多功能的系統協調控制和綜合管理。

2.3機電一體網絡化的設備

機電一體網絡化的設備在生活中被廣泛應用到工廠的生產、物品的管理、電動機管理等，大大的便利了人們的日常生活，滿足了人們少出力高效率的欲望。

3、機電一體網絡化的特點

3.1節能降耗，提高生產效率

比如在地下工作的各種運行機器，例如通風機、起重機、傳輸機器等，如果運用人力費時又費力，而使用網絡PC端控制，既可以精準的完成，又可以節省人力，同時還可以提高生產效率，滿足了節能降耗，提高生產效率這一特點。

3.2適用范圍大

機電一體網絡化的技術不單單是單功能，隨著現在的技術發展，機電一體網絡化可以完成比較復雜的復合技術了，在功能方面不再具有局限性，讓機電一體網絡化的生產產品功能得到了提高，范圍也逐漸被擴大，應用到各大領域，深化了機電一體網絡化的認知程度。機電一體網絡化的產品也可以具備智能的功能，滿足了人們需求的同時，也加深了對機電一體網絡化的研究。

3.3在線監控、自動報警及故障自診

從前的工廠需要工人不停的輪流監督工廠的運行發展，并且要不間斷的走來走去看著機器是否發生故障，如果有故障還要跟特定的工人保修，并且要專業的人員來維修。而利用機電一體網絡化這一技術，對于工廠的電動機、工作裝置等機器，進行全天24小時的在線監控，如果發現機器生產出現故障會自動就開啟報警模式，并且可以明確的發現并且指出故障在哪里，對有些故障可以自我修復，不能夠自我修復的甚至可以提出故障的修復方法，可以減少工人的工作量，改善工人的工作環境以及工作的條件，同時可以提高機器的生產效率，對于故障自我修復的功能，也可以節省了維修費用等，減少維修機器設備的時間次數，還可以提高該機器設備的使用壽命。

結語：

綜上所述，機電網絡一體化已經是未來發展的趨勢，對于我國各個行業都有諸多的影響力，因此對于該項技術應不斷開發完善，加強我國各項發展。

參考文獻：

[1]胡新珉.醫學物理學[M].第6版.北京：人民衛生出版社，2004.

[2]潘屏男，李樹祥，等.現代大型醫療設備[M].北京：中國醫藥科技出版社，2002.

[3]鄒慧君，廖武，郭為忠，王石剛.機電一體化系統概念設計的基本原理機械設計與研究[J].1999.

[4]魏洪興.嵌入式機電控制技術框架及應用研究[J].北京航空航天大學博士學位論文.2003.

[5]張訓文.機電一體化系統設計與應用[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

[6]潘屏男，李樹祥，等.現代大型醫療設備[M].北京：中國醫藥科技出版社，2002.