機電一體化產(chǎn)品特色探討

孫鼎英

歌美颯（天津）風電設(shè)備有限公司，天津 300000

1 機電一體化技術(shù)的概念及其應(yīng)用

定義機電一體化技術(shù)需要從兩方面進行分析，硬件和軟件。硬件主要包括機器主機、相關(guān)工作和控制系統(tǒng)、接口和執(zhí)行結(jié)構(gòu)等；軟件是按著人的意愿編寫的計算機程序，用于控制硬件實現(xiàn)某種特定的功能。研究和總結(jié)相關(guān)軟硬件設(shè)施的技術(shù)統(tǒng)稱為機電一體化技術(shù)。

1.1 機電一體化的硬件技術(shù)

1.1.1 驅(qū)動技術(shù)

驅(qū)動技術(shù)的主要表現(xiàn)形式是在執(zhí)行結(jié)構(gòu)上?，F(xiàn)有的驅(qū)動方式主要有氣動，液壓和電動三種，區(qū)別在于動力源的不同。其中應(yīng)用最廣泛的是電動驅(qū)動結(jié)構(gòu)，因為氣動和液壓的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)相對來說復(fù)雜一點，比較繁瑣。

1.1.2 控制技術(shù)

控制技術(shù)主要指信息處理技術(shù)，機電一體化的技術(shù)水平的提高主要就是建立在信息處理技術(shù)提高的基礎(chǔ)上。信息處理技術(shù)的提高主要體現(xiàn)在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性，模型之間轉(zhuǎn)換的可靠性，處理設(shè)備的可靠性等。信息處理技術(shù)主要通過處理設(shè)備來實現(xiàn)。這些硬件設(shè)備統(tǒng)稱為計算機硬件。衡量設(shè)備的好壞主要指標就是體積的大小，容量的大小和功能的多少。高端的設(shè)備主要包括高級音頻處理機，高級視頻處理機，高級磁盤機，高級運算處理機等。同時，實現(xiàn)多信息聯(lián)機處理，開發(fā)小功率多功能部件。同時實現(xiàn)信息處理裝置的智能化，提升信息處理設(shè)備的可靠性。

1.1.3 接口

接口是傳輸控制指令的硬件連接設(shè)備，主要包括數(shù)據(jù)傳輸線和相關(guān)邏輯門電路。接口技術(shù)是機電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。同時也是較為突出的問題之一。接口設(shè)備的好壞直接關(guān)系著被連接設(shè)備的發(fā)揮作用的程度。

1.1.4 主機技術(shù)

主機技術(shù)也就是最主要的機械技術(shù)。這方面要想提高需從兩方面進行考慮，一方面是自身的設(shè)計上，比如說改進設(shè)計方案，采用新材料，改良構(gòu)造結(jié)構(gòu)，提高自身的硬度，耐磨度，減輕一下重量等等使模塊更加合理，可靠。另一方面是制造的工藝問題。比如說制定先進的工藝流程，選定適當?shù)募庸ぴO(shè)備，制訂科學合理的生產(chǎn)計劃等等。

1.1.5 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)根據(jù)用途分為兩類，內(nèi)部信息傳感技術(shù)和外部信息傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要體現(xiàn)在可靠性，靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電，光，機械和流體等。外部傳感器經(jīng)常與檢測對象接觸，容易產(chǎn)生磨損影響檢測結(jié)果和精度。所以發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)對外部系統(tǒng)傳感器來說至關(guān)重要。傳感器的發(fā)展方向是功能的智能化和元件化。

1.2 機電一體化軟件技術(shù)

軟件技術(shù)相對比較復(fù)雜，它主要是通過編寫一定的程序，實現(xiàn)對硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統(tǒng)”，它是自動控制計算機，提高效率，擴大功能的程序的總稱。一般將軟件根據(jù)功能的不同分為系統(tǒng)程序系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)兩大部分。系統(tǒng)程序一般指的是中央主處理程序的編寫，應(yīng)用程序系統(tǒng)是指在系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)上添加的一些應(yīng)用程序。軟件技術(shù)方面一項重要的工作就是推行軟件的標準化，使之實現(xiàn)互換和通用的特性。

1.3 軟件和硬件的關(guān)系

硬件就好像人類的肢體，軟件就是人類的大腦，大腦指揮肢體，肢體配合大腦，只有這樣才能實現(xiàn)雙方的價值。因此，軟件和硬件缺一不可，必須協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.4 機電一體化技術(shù)涉及的學科領(lǐng)域

機電一體化技術(shù)緊緊依附與科學技術(shù)之下，隨著科學的發(fā)展而發(fā)展，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。包括機械技術(shù)，電子技術(shù)，共性技術(shù)，傳感技術(shù)等等。不同的技術(shù)所涉及的領(lǐng)域也是非常廣泛的。所以說機電一體化技術(shù)是各類學科技術(shù)相互滲透，相互融合的產(chǎn)物。

2 機電一體化產(chǎn)品

機電一體化產(chǎn)品顧名思義，就是所有利用機電一體化技術(shù)制造出來的產(chǎn)品。產(chǎn)品種類多種多樣，發(fā)展勢頭迅猛。現(xiàn)今的機電一體化設(shè)備逐漸發(fā)展到了機群和系統(tǒng)，并在逐步向智能化，自動化，高效化改進。機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)也已向自動化車間或工廠發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品也成為了人們工作，學習，生活所必不可少的產(chǎn)品。

2.1 機電一體化產(chǎn)品的分類

根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用的不同，大致分為以下四類：1）完全以電子裝置替代了原有機械結(jié)構(gòu)中的信息處理機構(gòu)，如智能電話，平板電腦，上網(wǎng)本等；2）內(nèi)置微機的大小型家用電器，這類裝置一面簡化其自身的機械結(jié)構(gòu)，一面又采用了電子裝置，比如家庭常用的全自動洗衣機、影碟機、數(shù)碼照相機等；3）機械機構(gòu)與電子裝置共存的設(shè)備產(chǎn)品。如計算機控制的一些機器，單反相機等等；4）高性能或多功能的機械產(chǎn)品。這類產(chǎn)品就是在本來就是高級機構(gòu)的機械上，利用電子技術(shù)進行高級控制。比如智能機器人、數(shù)控機床、數(shù)控模具、防滑制動器等等。

2.2 機電一體化產(chǎn)品的特色和優(yōu)點

1）通過改進電子元器件，增加了機器的使用時間和使用壽命。同時也提高了機器的可靠性；

2）通過元器件的改進，簡化了機器的結(jié)構(gòu)，縮小了體積，使產(chǎn)品更加便于攜帶；

3）通過技術(shù)的改良，產(chǎn)品種類更加豐富，功能也更加齊全。

4）智能化操作，通過自動監(jiān)視和診斷，能夠?qū)σ恍┩话l(fā)事件進行應(yīng)急處理，提高了產(chǎn)品的安全性；

5）采用機電一體化設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品本身的精度也得到了提高，生產(chǎn)作業(yè)更加高效，操作更加合理，減少了人工成本，擴大了生產(chǎn)規(guī)模，全面降低了產(chǎn)品成本；

6）機電一體化產(chǎn)品由原來的低檔變?yōu)楦邫n，首先增強了企業(yè)的市場競爭力，同時也為我國的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻出了屬于自己的一份力量；

7）機械本身只按照計算機程序指令進行工作，這樣可以實現(xiàn)產(chǎn)品動作的自動化。

8）增加了產(chǎn)品的功能，擴大了產(chǎn)品的使用范圍。

3 結(jié)論

隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)也逐漸走向成熟。機電一體化技術(shù)的發(fā)展使機電一體化產(chǎn)品的市場前景更加廣闊。國家也慢慢地制定了很多發(fā)展規(guī)劃用于支持機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展。機電一體化的發(fā)展前景是相當可觀的。讓我們共同期待機電一體化所創(chuàng)造的美好的明天。

[1]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社，2004.

[2]章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，2006.

[3]孫錦秀，邱燃：機械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的新趨向，2006.