淺談機電一體化技術的應用和發展趨勢

隋延寶 高萬成 高亞龍

摘 要：機電一體技術主要結合了機械、電工電子、微電子、信息傳感、信號變換等多種技術，并將其有效結合以滿足實際需求，是一種群體技術的有機集合，而不是簡單的拼湊。機電一體化的產品也不僅僅是人或肢體的延伸，更是對于人類感官以及頭腦的延伸，是具有智能化特征的現代化技術，目前來說現代化自動生產設備都可以稱之為機電一體化設備。基于此，文章以機電一體化含義為切入點，對機電一體化應用和發展趨勢進行研究，以期促進機電一體化發展。

關鍵詞：機電一體化技術;應用;發展趨勢

機電一體化是社會生產力不斷發展的產物，其并不是獨立存在的，而是一種綜合性技術，包含多種學科知識，各個技術不斷發揮各自優勢。在科技的推動下，技術間的融合趨勢也會逐漸加強，機電一體化技術的應用領域逐漸擴大。因此，研究機電一體化技術的應用和發展趨勢，不僅能夠使人們清楚機電一體化的概念，而且對于技術的推廣和研發也有著重要的意義。

一、機電一體化含義闡述

機電一體化技術綜合性特征較為明顯，其融合多個學科技術，主要涉及機械、電子等領域。機電一體化主要在機械設備生產、信息技術處理中發揮著重要作用，重視對機械設備以及相關的電子器材的研究和探索，目的是更好地支持工業自動化發展，為其提供堅實的技術保障。機電一體化發展實踐中，重點集中在信息與產品的組成，主要是關注傳感、信息以及機械技術的全面發展。

二、機電一體化技術主要應用領域

1.數控機床。在發展中，數控機床在功能、結構、產品制造、控制力度上都有了一定的提高和改變，在機床控制中引進機電一體化技術，有效提高了產品質量，而且在數控機床的應用上可以進行高質量生產，一臺機床已經具備了同時控制多臺機床的性能，并在此基礎上，減少工作時間，有效提高工作效率。此外，對于一些有質量問題的產品，機電一體化技術可以對破損、物料搬運做出準確的判斷，并通知工人進行修復。

2.工業機器人。由于過去技術水平較低，創造出來的工業機器人只能做簡單的動作，并只能重復這一種動作，不能有效應用到實際工作中，機器人操作存在很大的局限性，不能全面為生產作出貢獻，面對不同種類的工作，其不能采取針對性的應對措施，對于工作方式的改變，工業機器人不能靈活適應多種不同工作方式，功能實用性和靈活性存在很多缺陷和不足。但是隨著近些年來技術的不斷改進，機器人的制作也在一定程度上發生了許多改變，許多小機器人已經具備了多各種先進的傳感軟件，可以最大程度幫助人類進行工作，在一定程度也可以通過不同的變換形式靈活適應不同種類的工作，為工人分擔多種工作，機器人可以通過對作業環境和操作對象進行簡單的信息獲取、計算機處理與分析，根據不同的指令實現不同性質的加工、生產制造，從而提高工作生產率，也為公司帶來不可估量的效益。

3.分布式控制系統。分布式控制系統主要是通過一臺計算機對智能單元進行控制，進而實現產品集中操作、監視和管理，有效提高產品性能。此外，將機電一體化運用到分布式控制系統中，不僅可以實現對產品生產過程動態監控，而且在一定程度上實現產品生產過程實施調度和生產計劃的統一管理，因此，現在的分布式系統可靠性高、操作便捷以及維護方便。

三、機電一體化發展趨勢

1.智能化。當前，我國科技水平不斷提高，機電一體化技術正在向著智能化方向發展，智能化主要是完善機器行為概念，其以控制理論為基礎，主要包括了人工智能、計算機科學、心理學、模糊數學以及運籌學等多種新思想和新方法，以模擬人類智能等更高的控制為目標，使其富有判斷推理能力、邏輯思維能力以及自主決策能力等。雖然機電一體化產品無法實現與人類生活完全相同的智能功能，但是卻具有一些高性能和高速處理等特征的低級智能和部分人類智能。

2.綠色環保化。綠色環保是當今時代發展的主要目標，同時，可持續發展戰略不斷推進，因此，綠色環保也要作為機電一體化的主要發展方向，未來的機電一體化應當具備對環境污染較低且設備易回收利用的功能，進而才能有效的利用資源，以此來不斷促進資源的可持續發展，有利于建設能源資源節約、環境友好型社會。

3.微型化、輕量化。結構微型化、輕量化，也是機電一體化產品的一個主要發展方向，例如，我國已成功研制出了可為電機提供能源的毫米級微型電池、制造出了直徑為毫米級的機械軸承、研制出了納米級的中國地圖顯示儀等等。特別是隨著納米技術、分子測量技術、原子掃描技術、微觀顯示技術等多種新興技術的快速發展，相信在不久的將來，各種機電產品結構將進一步簡單化、微型化，且輕量化程度將越來越高。

4.網絡化。在未來工業制造中也要實現與網絡的相互結合。將網絡引入到機電一體化中，可以賦予工業發展的新理念。隨著網絡的不斷發展和普及，應用網絡進行工業改革也漸漸地深入到各大企業中。而且很多工業生產都離不開網絡的遠程操控，很多制作流程、銷售渠道都需要通過網絡來實現。另外，由于科技的發展，大量的生成工作和技術管理都會慢慢走向網絡化，實現程序化和遠程化控制，也為生產生活提供了便利。

總之，科學技術的不斷發展和進步，以及工業的快速發展，給機電一體化技術的應用和發展創造了機遇，對提高產品性能與質量以及促進工業穩定發展都具有至關重要的作用。因此，在機電一體化發展中，首先要認識與了解機電一體化技術的應用，進而清楚地認識到機電一體化技術的主要發展趨勢，有效促進機電一體化技術在工業生產過程中應用，以此優化產品的性能，提高生產效率，促進企業快速、穩健發展。

參考文獻：

[1]于霞.機電一體化技術的應用現狀及發展趨勢研究[J].科技展望，2017，27（24）：152.