徐子淇
摘要:近年來,我國的科學技術水平快速發展,各行各業中都已經著手通過利用科學技術手段來提高工作效率,降低工作成本。而在這些科學技術手段中,大多數都離不開逐漸成熟的機械電子技術。同樣,我國的機械電子技術的成長和發展也帶動著我國的經濟水平上升,不論是在生產流水線中還是航天飛行器中,都能見到機械電子技術所發揮的作用不容小覷。在未來,機械電子技術的發展與應用必然成為決定綜合國力的一大因素。本文就機械電子技術,淺談其發展現狀與未來趨發展趨勢。
關鍵詞:機械電子技術;發展現狀;未來趨勢
引言
在一些發達國家中,早已經開始注重應用機械電子技術來替代人工勞動力從而提高工作效率。近幾年,我國的科學技術水平飛速發展,不僅促使著我國的經濟水平上漲,也同樣加快了我國從工業化走向現代化的步伐。盡管我國的機械電子技術起步相對于其他發達國家較晚,但是經過幾年的大力發展以后,我國的機械電子技術在一些領域已經實現趕超發達國家。而在未來的發展中,機械電子技術將逐漸成熟,并且我相信越來越的行業應用機械電子技術來輔助完成工作或者生產必然成為未來的一大發展趨勢。
1.機械電子技術的概述
機械電子技術又被稱為機電一體化,它屬于自動化技術與機械工程相結合后所產生的學科技術。這一技術的涵蓋面十分廣泛,包括了機械設計制造技術、計算機硬件軟件應用技術、電子信息技術以及近兩年開始興起的人工智能技術。在我們的日常生活中,也隨處可以用到有關機械電子技術的產物,如汽車的安全氣囊和防滑剎車系統、復印機、自動售票機等。最初我國確立機械電子技術是從1993年,將機械電子技術作為一項單獨的學科設立在大學專業中,而在這之前,機械電子技術被劃分在測控技術與儀器這一專業中。隨著十幾年的發展,機械電子技術已經設立碩士和博士學位,并且也有許多有關機械電子技術的工程師名稱。由于機械電子技術的涵蓋面十分廣泛,因此機械電子專業可以劃分為傳動和模擬技術、傳感和執行元件技術、測量與圖像處理技術、仿生機器人技術等。
2.機械電子技術的核心技術
機械電子技術只是一個總稱,在我們所能接觸到的有關機械電子技術產品中包括許多核心技術,下面將對機械電子技術中的核心技術進行概述:
2.1機械技術
毋庸置疑的是機械技術是機械電子技術的基本組成技術同樣也是所有核心技術中最為關鍵的技術,所有核心技術組合在一起所能發揮的功能和作用都需要建立在機械技術之上,機械技術可以說是機械電子技術的載體。并且這一技術的發展時間較長,自我國進入工業化時代以來,就已經開始應用技術技術,因此對于機械電子技術來說,要想取得實質性的進展,就要將不部分側重點放到其他核心技術之中。
2.2電子技術
電子技術依靠電子學理論,將電子元件與機械技術相互連接到一起,如果將機械技術比作母體,那么電子技術則是實現器械進行工作的技術。并且由于電子技術的飛速發展,我國的機械電子產品已經開始走向無人操控,人工智能化。
2.3檢測傳感技術
這一技術的應用大多是在一些需要自主運行的器械中,并且隨著人工智能的發展,傳感技術作為機器人的感官是人工智能機器人在設計時必不可少的。除此之外,我們所應用的手機、電腦等電子產品中也包含了許多類型的傳感器。可以說,檢測傳感技術的存在提升了機械電子技術智能化水平。
2.4自動控制技術
自動控制技術的應用領域較為廣泛,比如在工廠生產流水線中、物流運輸中以及軍事中。自動控制技術可以被稱為機械電子技術產品的四肢。自動控制技術通過電子技術中的硬件軟件設備,結合機械技術作為載體、電子技術作為操控機械的元件、檢測傳感技術是機械的感官來完成工作任務。
2.5伺服驅動技術
為了使機械電子器械能夠高速、精確地運行,就必須要保證伺服驅動技術在機械電子器械中所占據的重要地位。隨著當前的人工智能、工業自動化發展,伺服驅動技術的成熟則決定了機電機械的工作效率。
3.機械電子技術的發展現狀
西方發達國家早在上世紀七八十年代就已經開始注重機械電子技術的研發,而我國的機械電子技術的發展從真正意義上來說相比于西方發達國家晚了近二十年。我國初次確定機械電子技術的研發是在“863計劃”中,經過近二十年的發展,我國的機械電子技術已經從原來的落后與國際相接軌,甚至在一些領域,我國的機械電子技術已經超越了其他國家從而在國際中占據著領導地位。除此之外,我國機械電子技術的發展面也越來越廣泛,當下我國大部分行業中都能見到機械電子技術所發揮的作用,尤其是在一些工廠生產流水線中,機械電子技術取代了傳統人工勞動力,并且工作效率是人工勞動力的幾倍之多。
除此之外,機械電子技術也在我國軍隊走向現代化建設發揮著重要作用,機械電子技術使我軍的科技含量和科技手段不斷提升,在一些傳統的兵種當中,機械電子技術的出現,使這些傳統兵種走向機械化部隊作戰方式。并且近年來,激光技術也成為機械電子技術的一部分,而當前世界各國都在研發未來武器,而激光武器便是所研發的未來武器之一,相信隨著我國機械電子技術與激光技術的融合不斷成熟,我國也將擁有新一代激光武器。
4.機械電子技術的未來發展趨勢
4.1機械電子技術數字化發展
我國的機械電子技術中已經開始著手數字化發展,隨著計算機技術的成熟,機械電子技術數字化發展已經成為未來的一大發展趨勢。如在計算機集成制造、虛擬設計等方面,數字化發展都使得機械電子技術的控制與運用更加簡便,應用效率更高。除此之外,在機械電子技術的輸出信號中,數字信號將代替模擬信號。
4.2機械電子技術的智能化發展
當前世界各個發達國家已經開始了人工智能化發展,在未來的機械電子技術發展中也必將融入人工智能技術,使得機械擁有自動識別,自主操控,自我修復的能力,這一技術的發展將使得我國未來的工業生產中更加高效。現今,在數控機床的控制中已經初步實現人機對話功能,而隨著人工智能技術的發展,機械電子技術的智能化也必將成為未來的一大發展趨勢。
結束語
綜上所述,我國在機械電子技術的發展起步較晚,但是經過近二十年的研發,我國機械電子技術在一些領域已經取得領先地位,我相信在未來的發展中,我國機械電子技術還將在國際中占據著更多重要地位,并且機械電子技術的發展也將加快我國實現現代化建設的過程。
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(作者單位:武漢東湖學院)