機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

王紅星

摘要：近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，新技術(shù)不斷引進(jìn)和變化。機(jī)電企業(yè)是傳統(tǒng)企業(yè)，在市場經(jīng)濟(jì)新體制積極影響下，機(jī)電產(chǎn)業(yè)一體化逐步實(shí)現(xiàn)。本文對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了研究分析，并展望了其未來發(fā)展方向，促使機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;技術(shù);應(yīng)用

引言

目前是科技化時(shí)代，技術(shù)正逐步向一體化、數(shù)字化技術(shù)方向發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來越明顯。機(jī)電一體化技術(shù)能促使產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展，也有利于國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，對各行業(yè)的發(fā)展建設(shè)也帶來較好效果。因此，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)研究對社會生產(chǎn)許多方面都很重要。對此相關(guān)技術(shù)部門必須加強(qiáng)其發(fā)展，促使其在相關(guān)行業(yè)中得到更好的應(yīng)用，保障相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得以顯著提升。

1機(jī)電一體化發(fā)展背景

1.1機(jī)電一體化技術(shù)初始發(fā)展階段

第一階段是在上世紀(jì)60年代之前進(jìn)行的一項(xiàng)技術(shù)研究，在這一階段中，從技術(shù)應(yīng)用中獲得的產(chǎn)品沒有在市場上廣泛推廣，也沒有在大多數(shù)企業(yè)中廣泛推廣。但在這一階段，一些與機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，通過運(yùn)用簡單的機(jī)電一體化技術(shù)促使產(chǎn)品機(jī)械性能得以顯著提升。60年代前，將機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)相結(jié)合，逐漸增加了其強(qiáng)大的優(yōu)勢，世界大戰(zhàn)結(jié)束后，戰(zhàn)時(shí)的軍事技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)化為民用技術(shù)，這也促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速興起。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段

上世紀(jì)70年代，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)開始逐漸發(fā)展，促使自動化技術(shù)與控制技術(shù)都實(shí)現(xiàn)了較好的發(fā)展。伴隨集成電路不斷發(fā)展起來，這為機(jī)電一體化技術(shù)提供了物質(zhì)保障，結(jié)合各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，從而保證機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加長遠(yuǎn)發(fā)展。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)智能化發(fā)展階段

到上世紀(jì)末，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸呈現(xiàn)自動化智能化，還包括通信和光學(xué)技術(shù)也都是下了較好的發(fā)展。自本世紀(jì)初以來，該技術(shù)已被整合到機(jī)電技術(shù)中，其在實(shí)際應(yīng)用中的效果是非常好的，促使我國工業(yè)生產(chǎn)效率得以顯著提升，有效發(fā)展我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)。總之，機(jī)電一體化技術(shù)智能化發(fā)展階段，尤為重要。今后，相關(guān)技術(shù)部門還必須大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，使其實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，能充分滿足社會發(fā)展需要。

2機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)電一體化具有良好的信息處理與控制特點(diǎn)，通過將其結(jié)合現(xiàn)代化電子技術(shù)，能顯著提升自動化效果，從而更好的發(fā)揮出機(jī)電一體化優(yōu)點(diǎn)。機(jī)電一體化主要是綜合各種學(xué)科集一體，目前階段是一體的，且具有自身特色，一般特點(diǎn)：通過有效結(jié)合控制、計(jì)算機(jī)、傳感器等技術(shù)，促使系統(tǒng)工作效率得以顯著提升，同時(shí)能避免消耗資源，保證其功能具有高效性，從而能更好的實(shí)現(xiàn)相關(guān)目標(biāo)。對于系統(tǒng)中的軟硬件而言，軟件的作用是保障程序準(zhǔn)確性。而硬件具有非常高的要求，包括機(jī)械本體、驅(qū)動信息單元。

3機(jī)電一體化的應(yīng)用

3.1在現(xiàn)代制造業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)代制造業(yè)是促使我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，將機(jī)電一體化技術(shù)自身優(yōu)勢進(jìn)行充分發(fā)揮，促使生產(chǎn)成本能顯著降低。完全使用機(jī)械設(shè)備代替人工完成生產(chǎn)工作，降低工作人員壓力。通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，促使工業(yè)生產(chǎn)效率得以顯著提升，這對促使工業(yè)發(fā)展尤為重要。例如，企業(yè)在生產(chǎn)過程中，主要是控制系統(tǒng)對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效控制，一旦設(shè)備運(yùn)行存在故障問題，則控制系統(tǒng)傳感器會自動警報(bào)，及時(shí)提醒工作人員;如果所生產(chǎn)產(chǎn)品有缺陷，系統(tǒng)能自行進(jìn)行有效處理。在=在現(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化，不僅降低了勞動力成本，而且對企業(yè)良好發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

3.2在建筑材料中的應(yīng)用

近年來，我國混社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度顯而易見，呈現(xiàn)全面上升趨勢，這一發(fā)展形式促使人民生活質(zhì)量不斷提升，逐漸對建筑材料質(zhì)量和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷提升。因此，在選擇施工單位時(shí)，首先要保證施工單位具備較好的機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)非常復(fù)雜，綜合性非常高，要想該技術(shù)實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量，這就需要嚴(yán)格控制材料質(zhì)量。同時(shí)，建材質(zhì)量直接影響建筑工程總體質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)保證材料配比合理性，通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能將施工材料進(jìn)行合理配置，能有效控制誤差，從而有效保障建筑工程整體質(zhì)量。

3.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

目前，我國鋼鐵企業(yè)的有效發(fā)展離不開機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，在應(yīng)用機(jī)電一體化時(shí)，大大提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)減輕工作人員壓力。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，分布式系統(tǒng)能更好的統(tǒng)一設(shè)備管理工作。同時(shí)，開放式控制系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源共享，從而促使企業(yè)實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展。鋼鐵企業(yè)應(yīng)明確未來發(fā)展方向，更好的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，促使企業(yè)在市場競爭中不斷提升自身競爭力，穩(wěn)固自身地位。

3.4在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用

由于煤炭工業(yè)作為世界上以高風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為特征的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，具有惡劣的工作條件和極高破壞性。在煤礦行業(yè)創(chuàng)造可以取代人類的勞動的技術(shù)，對行業(yè)發(fā)展和保障人民安全意義巨大，此時(shí)就可應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，保證相關(guān)設(shè)備能代替人工勞動實(shí)現(xiàn)自動生產(chǎn)，從而真正實(shí)現(xiàn)自動化工作。

3.5在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

在汽車領(lǐng)域也會應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)，包括雷達(dá)測距裝置、ABS防抱死系統(tǒng)、變速箱等。雷達(dá)測距裝置是現(xiàn)代化汽車的主要特征之一，能有效測量障礙物，保證汽車在絕對安全的狀態(tài)下行駛。一旦行駛過程中出現(xiàn)障礙物，雷達(dá)測距裝置明確障礙物形狀、位置進(jìn)行分析，同時(shí)對其進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，保證汽車行駛條件絕對安全性。發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)，雷達(dá)測距裝置能對障礙物作出分析，保證車輛行車安全。如果駕駛員操作不正確，激光測距雷達(dá)會及時(shí)給出反應(yīng)，這會及時(shí)出發(fā)警報(bào)系統(tǒng)，并提醒駕駛?cè)藛T再次做出反應(yīng)。該系統(tǒng)能有效地保證汽車實(shí)現(xiàn)安全駕駛。

ABS防抱死系統(tǒng)在車輛高速行駛過程中，如遇緊急狀況，突然剎車時(shí)，能有效防止車輪突然抱死而失去方向控制能力，能有效保證行車安全性。通過傳感器測定出的相關(guān)數(shù)據(jù)，傳送到控制端，對信息進(jìn)行有效分析，防止在緊急制動過程中車輪抱死。顯然，這項(xiàng)技術(shù)能保證汽車在行駛過程中更加安全穩(wěn)定。此外，機(jī)電一體化技術(shù)也用于車輛變速器方面。其作用是有效提升動力傳輸，避免造成能量損耗。并且可以提高穩(wěn)定性和舒適性，這促使現(xiàn)代化汽車實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。具體的工作流程是：首先傳感器感知車輛運(yùn)行狀況，然后電子設(shè)備將信息傳送到處理器中，同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)促使完成換擋操作。在我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下，已經(jīng)研發(fā)出了無人駕駛系統(tǒng)，這充分體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)，促使汽車實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

3.6在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

我國數(shù)控機(jī)床及相關(guān)技術(shù)發(fā)展了30多年，目前階段在數(shù)控機(jī)床的各個(gè)方面都有了很大的提高，具體操作、功能、控制精度都有非常顯著的提升。通過不斷發(fā)展所形成的結(jié)構(gòu)形式也非常豐富，包括模塊化、總線化和緊湊型結(jié)構(gòu)。通常采用多總線，多處理器體系結(jié)構(gòu);為促使使用效益能得以顯著提升，可以實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)功能模塊的開放式設(shè)計(jì)，從而滿足接口標(biāo)準(zhǔn)，不斷增強(qiáng)其兼容性和層次性，同時(shí)也可以適當(dāng)?shù)牟捎弥悄芑夹g(shù)。先進(jìn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二維三維動態(tài)方針模擬，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)編程處理，具有相應(yīng)的模糊控制、在線診斷等智能機(jī)制;對其采用模塊化設(shè)計(jì)，并且應(yīng)用較大容量的存儲器，從而促使其功能更加完善，實(shí)現(xiàn)cnc系統(tǒng)控制，滿足相關(guān)加工要求。

3.7在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用過程總，可以將其看作是現(xiàn)有分散系統(tǒng)的組合，而可以看作是整體動態(tài)的最佳組合。打破原有部門界限可有效實(shí)現(xiàn)信息流和物流，以生產(chǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行有效控制，將相關(guān)經(jīng)營活動、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理等進(jìn)行全面整合。改善企業(yè)內(nèi)部配置，從而實(shí)現(xiàn)較高集成度。

4機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

4.1智能化

目前階段，我國信息技術(shù)不斷發(fā)展，各行業(yè)都在促使設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化。為了保證機(jī)電一體化技術(shù)在市場發(fā)展中能有一席之地，就必須向智能化方向轉(zhuǎn)型，充分實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化智能化技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，可以通過添加理論控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，在促使機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，通過加入心理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

4.2綠色化

在先進(jìn)技術(shù)影響下，人民生活質(zhì)量得以有效改善， 促使其生活條件不斷變好，在不斷發(fā)展過程中，人們對自然生態(tài)環(huán)境具有較高的要求，只有加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，堅(jiān)持生態(tài)文化建設(shè)目標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)綠色化。工業(yè)作為一種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，伴隨著對環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重，在從經(jīng)濟(jì)發(fā)展中受益時(shí)，盡量減少對環(huán)境造成的影響，同時(shí)避免浪費(fèi)不可再生資源。因此，未來工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化生產(chǎn)是主要發(fā)展方向，通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)不斷減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

4.3網(wǎng)絡(luò)化

目前，人民生活對于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)具有一定的依賴性，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促使人們溝通更加便利，也為生產(chǎn)生活與工作提供了方便，因此，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷普及，未來機(jī)電一體化技術(shù)也必將普及，通過不斷發(fā)展，促使人們更好的享受機(jī)電一體化技術(shù)所提供的服務(wù)。

4.4模塊化

模塊化發(fā)展是一項(xiàng)長期性工作，任重道遠(yuǎn)。由于機(jī)電一體化技術(shù)要素組合復(fù)雜多樣，任對其技術(shù)的研究和開發(fā)試衣間非常困難的事情，對此，促使機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊化發(fā)展勢在必行，相關(guān)技術(shù)人員必須高度重視，促使未來機(jī)電一體化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

4.5人格化

人格化也是機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向，其發(fā)展意味著認(rèn)為機(jī)電一體化系統(tǒng)能對人的生命功能進(jìn)行一定程度的效仿，在這一過程中，非常重視產(chǎn)品與人之間存在的聯(lián)系，對此在機(jī)電一體化發(fā)展過程中應(yīng)促使其向人格化方向發(fā)展，保證機(jī)電一體化與人之間存在一定的共性。無論機(jī)電一體化技術(shù)如何發(fā)展，最終還是由人對其盡心更主要操控。對此，機(jī)電一體化的主要發(fā)展目的就是為了幫助人類完成一些任務(wù)，減輕人的工作壓力。所以機(jī)電一體化在發(fā)展過程中，應(yīng)在其中有效融入人的情感，這是機(jī)電一體化的主要發(fā)展趨勢。

4.6微型化

應(yīng)保證機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)微型化發(fā)展，保證所生產(chǎn)的產(chǎn)品體積更小，這也是其未來發(fā)展主要方向。機(jī)電一體化在不斷發(fā)展過程中，已經(jīng)良好的實(shí)現(xiàn)微型化，并取得了一定的發(fā)展成果，但是，一些產(chǎn)品體積仍然較大，對此，機(jī)電一體化在向微型化方向發(fā)展過程中，應(yīng)保證所生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸不超多11cm3，并不斷向微米和納米方向發(fā)展。由于微型產(chǎn)品體積非常小，所以不會過多的消耗能源，在其使用過會非常靈活，對此利用這一特點(diǎn)進(jìn)入許多機(jī)械無法進(jìn)入的微型空間，這促使操作流程更加便捷，微型產(chǎn)品在治療、機(jī)械制造方面應(yīng)用個(gè)非常廣泛。

結(jié)束語

總而言之，在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展帶動下，有效的改變了我國各行業(yè)的生產(chǎn)方式，促使我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步上升。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷加強(qiáng)對其的研究，促使其向智能化、綠色化、人格化、微型化等方向發(fā)展，從而保證其在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較好的效果。

參考文獻(xiàn)

1李仲娣.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用分析.建筑技術(shù)科學(xué)，2015-04.

2肖巧云.分析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展.建筑技術(shù)科學(xué)，2019-11.

3王剛，吳雪羅，周開勝.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用.市政工程，2020-04.

4逯祥元.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用.產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，2020-07.

5洪其蒙.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展.建筑設(shè)計(jì)及理論，2017-12.

6王大志.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用.建筑設(shè)計(jì)及理論，2016-12.

7邸士釗.淺談機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展.工程地質(zhì)學(xué)，2021-05.