關于機電一體化技術的應用及其發展趨勢的探討

劉曉風 付 盼 郭瑞娟 戚凌超

(新疆石河子職業技術學院，新疆 石河子 832000)

1 機電一體化核心技術

機電一體化的核心技術涉及4個方面的內容，一是驅動與信息處理，借助電機、控制專用組件與電子傳感器三者之間的有機結合，提升信息處理速度及設備運行的可靠性。二是傳感技術，利用光纖電纜傳感器實施非接觸型檢測。三是機械本體技術，提升及機械精度與性能，應用非金屬復合材料降低機械本體質量，以此縮小機械設備驅動系統體系，并提高機械使用效率。四是加強軟件與硬件的協調性，構建標準程序化及軟件程序模塊化的計算機軟件技術。

2 機電一體化技術應用

2.1 工業機器人

近年來，現代化工業制造中人工成本持續增加，而工業機器人的成本費用呈現出下降的趨勢，這就擴大了工業機器人在工業生產制造中的應用范圍。在計算機技術與電子技術快速發展的作用下，當前工業生產制造中應用的工業機器人越來越智能化，這些智能機器人既擁有比較復雜的邏輯運算能力，又具備一定的感知力。除此之外，智能工業機器人具備超高的獨立性且環境適應能力極強，對于工業生產制造具有一定的促進作用。

2.2 柔性制造系統

將計算一體化技術應用于柔性制造系統運行中，系統可實現根據工業生產制造企業的產量需求自動調節生產參數。柔性制造系統更加適用于生產數量較少、品種豐富，并且需要多次頻繁更改零部件的產品生產制造過程中。

2.3 計算機集成與制造系統

在計算機集成與制造系統中應用極端集體化技術，可實現數據信息與系統的全方位動態化及最優化控制，以此突破當前工業生產制造企業各個部門之間的接線，促進不同部門之間的溝通合作，從規劃設計、開發研究到生產試驗、經營管理及產品生產的全過程，進而形成一個有機的整體。機電一體化的應用加快了各部門間信息傳遞的速度，并加強了企業各項資源的優化配置，從而充分發揮工業企業所有生產要素的潛能。

2.4 數控機床

在多年來的長期實踐中，機電一體化技術得以全面發展，在數控機床中應用機電一體化技術，不僅增強了機床的操控精度、功能，還優化了數控機床的構造。在實現緊湊型總線式數控機場構造基礎上，還形成了機床的模塊化建設。運用開放性設計強化數控機床的功能特定，很大程度上提升了數控機床的智能化程度。這樣極大地突出數控機床的實踐操作性，還增強了機床的精準度，為機械產產品生產制造提供了強大的技術支持。

3 機電一體化技術的發展趨勢

3.1 高性能化

隨著時代進步與科技水平的提升，工業生產制造也進行進一步的深化，同時對于工業產品、機械生產制造等的效率、精準度及速度提出了更高層次的要求，基于此，機電一體化技術也必將朝著高性能化的方向發展。

3.2 微型化

當前所有高新技術都呈現出微型化發展趨勢，機電一體化技術也應當緊隨時代潮流。在近20年的機電一體化極技術發展進程中，相關技術研究人員在微型化方面已經取得了一定的發展成果，但是先現階段的機電產品的體量比較大。在未來技術發展進程中，運用該技術生產加工出低耗能、體積小且運輸靈活的微型產品，著重凸顯機電一體化技術在軍事、信息以及衛生醫療等方面的優勢。以此為基礎，大力朝著微米級、納米級機電一體化發展，重點突出其精細化操作功能。

3.3 智能化

現階段，大多數公工業機器人都已經達到相對較高的智能化水平，在未來科技進一步深化的作用下，機電一體化技術應當實現工業機器人與數控機床高度智能化發展，將機床的進度及可操作性提升到更高的層次。比如人工智能系統中，利用模仿人類思維方式構建模糊邏輯系統，將其應用于地鐵啟動與停車環節中，借助模糊控制系統控制地鐵的慣性，避免乘坐地鐵的乘客在慣性作用下出現前仰后合的情況，以此提升乘客出行的安全性。

3.4 網絡化

未來機電一體化技術與計算機網絡技術的融合會更加密切，借助計算機網絡系統構成完整的工業生產制造體系，極大程度上減輕工業制造工人的工作負擔，進一步提升工業生產的效率，從而推動機電一體化技術與工業生產制造的友好又快發展。

3.5 人格化

人格化是未來機電一體化技術發展的重要方向，所謂的人格化機電一體化是指系統可模仿人類的生命集體，同時還應重點關注產品與人的關系，使研發生產出的機電一體化產品更好滿足人們使用的實際需求，發揮機電一體化產品的優勢，更好地服務于人類的生產生活。加快機電一體化產品的智能化，將人文情感因素融入到機電一體化產品研發生產過程中，全面賦予產品人格化是未來機電一體化技術的發展趨勢。

3.6 綠色化

在機電一體化技術廣泛應用的前提下，可有效降低自然環境壓力，例如在工業產品制造生產環節中，利用現代化機電一體化技術手段，盡可能降低工業污染物、廢棄物的排放量，以此實現現代化經濟的可持續發展。因此，綠色化機電一體化技術該技術未來發展的必然趨勢，運用綠色化機電一體化技術真正做到節能減排、低碳建設。

4 結語

綜上所述，機電一體化技術被廣泛應用于工業機器人、柔性制造系統、計算機集成與制造系統與數控機床等方面，高性能化、微型化、智能化、人格化、綠色化與網絡化是該技術未來的發展方向，以此促進工業生產與機械制造的優化發展。