機電一體化技術的發展與應用分析

劉若蘭

（鄭州理工職業學院，河南 新鄭451100）

機電一體化又名機械電子工程，是將將自動化技術和機械工程技術共同結合而成。近年來，我國科技水平不斷提高，有效地推動著我國工程技術的發展。當下的機電一體化技術是將微電子技術和機械技術共同集合，實現工業機械設備的智能化和人性化。目前，電子信息與機械之間的一體化技術不斷得到廣泛運用，為機械工程的發展發揮著重要意義。

1 機電一體化相關技術的形成及其發展

1.1 機電一體化技術的形成

我國機電一體化技術的形成主要歷經三個階段。分別是初級、發展和深入發展等三個階段。1860 年左右，機電一體化技術開始萌芽，進入初級發展階段。在此期間，機械行業的從業人員往往通過在機械中運用大量的電子技術產品來提高性能。二戰之后，人們開始將機械與電子二者結合起來，以望解決當地的生活條件。后來，機電一體化逐漸進入穩定發展階段。在此階段中已經存在較多集成電路的計算機，且人們可以通過遠程操控計算機來實現對產品技術的全面更新。到21 世紀前夕，機電一體化開始加入人工智能元素，實現高科技智能化的發展。

1.2 機電一體化的發展現狀

一般而言，機電一體化主要包含了信息技術、控制技術和微電子技術。因此，在此過程中需要結合現金的控制手段來控制機械設備的運轉。微電子技術主要是在機械設備的控制系統中加入電子信息技術。注重結合電子信息和機械之間的控制，進一步加強機械自身的控制水準，融合其他接口、驅動以及傳感控制等技術。目前，我國科技水平不斷提升，促使機電一體化也獲得了長足的進步，取得研究的累累碩果。在機電一體化技術中，微電子信息技術已經成為其發展的核心，是當下機電一體化技術持續進步的方向。機電一體化具有較強的包容性，可以和物聯網等新型行業互相整合，是未來產業發展的重要趨勢。

2 機電一體化的應用分析

2.1 工業機器人研發的機電一體化

目前，為了進一步加強一體化技術的運用，在研發工業機器人的過程中，研究人員需要根據實際需求對新機器人嵌入新技術動作。通過這種方式，幫助工業機器人可以適應不同的工作環境。據了解，我國工業機器人的研發工作取得了長足進步，但是機器人的整體靈活性還有待提高。在后續的工業機器人研發工作中，需要加入傳感器的理念，注重運用人工智能科技，讓機器人可以根據實際工作環境做出相應的參數評估。由于我國大多數工業機器人的設置和工作基本都采用了計算機信息技術。因此，針對陌生的工作環境，工業機器人可以根據實況做出回應，進一步靈活地判斷周圍環境的各項參數，并及時啟動相關程序完成機械調配工作，進一步幫助機器人實現智能化。

2.2 分布式控制機電一體化

目前，我國計算機處理技術發展迅猛，工作人員往往只需要通過某些部分和整體控制臺測控的內容，并將這些內容輸入系統完成系統控制。通過運用這種方式，對當下的工序進行分級。同時，借助分布式計算機控制系統，完成對整體的管理管控和監視。近年來，我國計算機實現了測控一體化的高速發展，工作人員可以對相關工序進行靈活調配和實施。針對相關生產規劃，進一步建立綜合性管理系統，將測量、生產和控制等功能匯集在一起。這種控制方式可以實現集中調控的功能，被廣泛運用于大型機電一體化的操作工作中。

2.3 數控機床的機電一體化

我國機電一體化經歷了漫長的發展歷程。其中，數控機床的一體化技術發展迅猛，獲得了更全面的進步。數控機床的系統結構比較簡單，多采用多主總線式，各個模塊一體化的方式作為基礎。數控機床的技術人員為了進一步實現數控機床的控制效果，需要在系統設計過程中加入具有自動診斷功能的模塊，從而進一步簡化數控機床的控制，讓數控機床可以在實際運作中獨立完成多門任務。

3 機電的一體化未來發展方向

目前所謂的機電一體化，實際上是以計算機和信息為基礎的技術手段來控制機械的自動操作。機械自動控制技術想要實現技術的同步更新，就需要兩者能夠同時滿足實際應用要求，第一，機電一體化信息技術的發展以智能化的方向為主。隨著信息科技的發展，關于智能化的信息技術研究正在不斷發展，人們在現代信息一體化技術中大量的應用到數掘挖掘技術等等。這些現代信息技術應用融入到了機械設備當中，工作人員可以用程序語言有效地安排機械設備進行復雜工作，縮減人力消耗，達到了企業組織結構的優化、提高社會經濟效益的最大目的。機械設備向著智能化的發展方向更進一步，這樣機器人的操作和行動方式也會更加的靈活，同時也會被直接賦予人類一些簡單的知識和行為，機器人的行為還能提煉出它們的邏輯思維和流程，模擬人類數據分析的能力和方法。比如說未來的機器人能夠擁有自我進行決策的能力、對邏輯的判斷能力等。目前我們可以清楚的看到，未來的機械設備將會逐漸擺脫了人的控制，成為智能機械人來操作。

第二，機電一體化應用技術的同時還要能夠兼顧環保的實際應用需求。隨著我國社會經濟的發展，人們已經意識到周圍自然環境的變化。日趨逐漸減少的自然資源以及不斷惡化的生存環境都是人們必須要認真考慮的問題。目前，人們已經越來越多的意識到，不僅技術要能夠保證現代科學的進步和發展，也必須要能夠兼顧環保的實際應用控制。因此，機電一體化在進行產品設計的過程中，也必須要更多關注是否能夠達到環保的產品設計理念，使機電一體化技術設備更加滿足現代人們的實際使用需求。機電智能一體化設備需要擁有環保的特點和性能，企業在設計機電一體化的設備時要做到能對資源有效的綜合利用，同時企業還要盡可能多地做到對廢舊的機電資源思維再回收，要能實現使用最小的機電資源，獲得最大的經濟產出和環保效果，促使機電一體化的技術向著環保的現代化方向發展?，F代化既是政府和企業節省成本的必然需要，也是社會整體經濟發展需求，機電一體化的技術只有滿足環保的現代化需求，才能更好地適應未來的經濟和社會發展的需求。

第三，網絡化的發展是機電一體化的重要發展趨勢。由于網絡一體化技術的迅速發展給企業和人們的日常生產、生活方式都帶來巨大的改變。這種方式的改變也對機電一體化設備發展帶來巨大的影響，比如在機電一體化設備的研發與生產上，人們很快就可以通過對網絡一體化技術的方式進行數據采集與狀態處理分析，了解得到企業和社會對機電一體化設備的市場需求，生產廠家也可以針對此類設備的市場需求進行開發；在機電一體化設備工藝技術的共享上，由于網絡一體化技術有可能將企業信息迅速的傳播，一旦機電一體化的設備出現新的生產工藝、新的產品設計與構思，很快就有可能被企業和相關的人員有所了解，人們也可以通過對網絡的傳播等方式共同探討；在機電一體化技術與設備的開發與使用上，由于對網絡一體化技術的迅速進步，未來對機電一體化的設備進行遠程操作已經成為一種可能。

結束語

本文主要闡述了機電一體化技術的發展歷程，闡述了機電的一體化未來發展方向。目前，我國經濟水平不斷提高，工業生產如火如荼，對于機電一體化的研究具有十分重要的作用。機械領域對于該產品的要求不斷提高。為了進一步提升機電一體化的運用價值，滿足當下發展的需求，需要將各項信息化技術運用于機電一體化技術中，從而有效提升我國工業生產水平，促使企業獲取更多的社會效益和經濟效益。