園林設(shè)計中機電一體化的運用

黃應(yīng)炫

摘 要 園林設(shè)計的機電一體化是近年來剛剛崛起的項目。在近期的園林設(shè)計中，多多少少可以看到機電一體化的案例。基于此，闡述了機電一體化在園林設(shè)計中應(yīng)用遇到的問題，并對現(xiàn)有的園林設(shè)備提出了一些見解，以供借鑒。

關(guān)鍵詞 機電一體化；園林設(shè)計；運用

中圖分類號：TU60 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）03-0-02

從這一個城市的園林設(shè)計水平可以看出這個城市的現(xiàn)代化水平。由于我國城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，園林設(shè)計的現(xiàn)代化成為必然，因而實現(xiàn)園林設(shè)計的機電一體化是大勢所趨。

1 機電一體化的發(fā)展及現(xiàn)狀

1.1 機電一體化的提出

20世紀(jì)70年代，日本企業(yè)界結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，最早提出機電一體化技術(shù)的概念。隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，應(yīng)用范圍也愈來愈廣。機電一體化技術(shù)總體可分解成相互關(guān)聯(lián)的若干成為一門綜合自動控制技術(shù)、計算機與信息技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、傳感檢測技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)。

1.2 機電一體化的發(fā)展

20世紀(jì)90年代初，在通信領(lǐng)域也有機電一體化的一席之地，性能上的多用途，功能上的易擴展是部分機電一體化機械的特點。隨著執(zhí)行器技術(shù)和位傳感器技術(shù)的成熟，一種名為“微機電一體化”的分支學(xué)科正在崛起，這種技術(shù)以半導(dǎo)體技術(shù)為基本方法，開始與傳統(tǒng)方法融合，形成了系統(tǒng)功能更強大，集成性更高，緊密度更高的機電一體化技術(shù)。此分支的加工方法和技術(shù)還不太成熟，但是理論知識已經(jīng)自成體系[1]。現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)正逐步向智能化的方向努力，朝著光機電一體化、自律分配一體化發(fā)展。

1.3 機電一體化的現(xiàn)狀及特征

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)是機械技術(shù)的著眼點。其基本特征可概括為：機電一體化是可以使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，系統(tǒng)的運用微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感測控技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件程技術(shù)等群體技術(shù)，合理布局與配置各功能單元，根據(jù)優(yōu)化組織目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo)實現(xiàn)其特定功能價值在高質(zhì)量、多功能、高可靠性、低能耗上的實現(xiàn)。從系統(tǒng)理論出發(fā)，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感測試技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，通過優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo)。其中，信息存取、交換、判斷、運算與決策、專家系統(tǒng)技術(shù)、人工智能技術(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)；同時，計算機輔助技術(shù)也經(jīng)常用于經(jīng)典的機械理論與工藝。

2 園林設(shè)計中機電一體化的現(xiàn)狀

園林設(shè)計的機電一體化能夠代替人力完成綠化工程的建設(shè)，園林設(shè)計機電化能夠節(jié)省人力物力，提高工程的施工效率，節(jié)約時間和資源?，F(xiàn)在，園林設(shè)計按照用途可以分為多種機電一體化機械，如剪切機械、噴灑機械、翻地整地機械等。但在國內(nèi)，大多數(shù)園林設(shè)計都沒有全面的應(yīng)用機電一體化機械，而在國外等發(fā)達(dá)地區(qū)早已實現(xiàn)自動化控制，所以，在國內(nèi)，園林設(shè)計的機電一體化還有很大的發(fā)展?jié)摿εc空間，在某些方面還需要借鑒前人和西方國家的經(jīng)驗。

3 園林設(shè)計中機電一體化機械實際應(yīng)用中面臨的問題

因為要對植被進行處理，所以，園林設(shè)計機電一體化技術(shù)在實際應(yīng)用中面臨的問題，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類似。因此，園林設(shè)計機電一體化機械在很大程度上與農(nóng)業(yè)機械相似?，F(xiàn)在，園林設(shè)計機電一體化機械在實際應(yīng)用中還存在許多缺陷，具體來說，包括以下幾點。

3.1 種類比較少

現(xiàn)在市場上常見的有各種修剪機、灑水機等，這些比較單一，還有許多機電一體化機械并不常見，如移植機等。在許多發(fā)達(dá)國家，其園林設(shè)計機電一體化設(shè)備更加多樣化，在美國、歐洲等國家，其園林設(shè)計設(shè)備種類就更多，用途也更廣泛。國內(nèi)也有許多知名品牌的銷售代理，如綠友、東方園林等，在國內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機械的著名廠家，在淮安、揚州等地就有許多知名廠家。

3.2 普及率低

與數(shù)十年前相比，園林設(shè)計中采用機電一體化機械的頻率雖然有所升高，但就目前來講，機械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我國大部分地方還在用半自動化機械工作，距離全自動機械工作還有一定距離。

3.3 利用率較低

部分園林機電設(shè)備會投入使用，但機電設(shè)備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問題，錯誤的操作規(guī)程對機電設(shè)備造成很嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致維修費用升高，使成本不降反增；二是沒有將機電設(shè)備的利用效率最大化，導(dǎo)致資源浪費，增加了管理與維護的成本，阻礙了機電設(shè)備在園林設(shè)計方面的投入和使用[2]。

3.4 保管和維護不到位

機械是易損耗的，使用過程中難免會出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位，有的根本不進行定期維修，故障的機器多數(shù)被棄置倉庫，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設(shè)計中機電一體化的缺點。不懂得機械結(jié)構(gòu)和原理，不熟悉機械的操作，不知道如何保養(yǎng)機械，導(dǎo)致機械使用壽命降低。對上述問題，企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程，讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機電一體化機械時引起的噪音、環(huán)境污染等問題也有待解決。

機電一體化的知識總量已擴大到遠(yuǎn)非個人所能全部掌握，專業(yè)化是必不可少的。由于各類科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透，促使了機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門的飛速發(fā)展。其中機電一體化在園林設(shè)計中也得到了應(yīng)用。

4 機電一體化在園林設(shè)計中的應(yīng)用

中國園林歷史悠久，造園藝術(shù)源遠(yuǎn)流長，是我國古代建筑藝術(shù)的瑰寶，園林設(shè)計與中國傳統(tǒng)文化關(guān)系密切，體現(xiàn)了傳統(tǒng)文化天人合一的精神內(nèi)涵，表達(dá)了人與自然和諧相處的意蘊。

機電一體化發(fā)展到這個階段，是社會生產(chǎn)力的必然要求。機電一體化產(chǎn)品不僅可以代替人的手與肢體，還可以向人的感官與頭腦延伸，即智能化。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)也逐漸滲透進了園林設(shè)計[3]。經(jīng)過兩千多年的發(fā)展，中國古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會有更好的園林出現(xiàn)，但是機電化已經(jīng)成了一個重要的發(fā)展趨勢，這是大勢所趨。園林設(shè)計中會融入更多的機電一體化等元素。沿著這個思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合，是成就上流園林的必要條件之一。

5 結(jié)語

目前，我國在建設(shè)現(xiàn)代園林現(xiàn)方面還處在較簡單的基礎(chǔ)和較淺的層次上。在這種大勢所趨下，我們必須提高創(chuàng)造園林機電一體化的能力，認(rèn)真借鑒成功經(jīng)驗，以適應(yīng)社會對園林文化的需求。

參考文獻

[1]翟濤.淺談機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技信息，2012（6）：276-279.

[2]劉旭中.我國園林綠化機械的現(xiàn)狀分析及發(fā)展策略[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（1）：145-148.

[3]張葆青，閆石，陳爽.機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機床與液壓，2011（4）：32-36.

（責(zé)任編輯：劉昀）