機(jī)電一體化的技術(shù)及其前景趨勢(shì)

陳文華

摘要：作為一種綜合技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，能夠通過機(jī)械技術(shù)與現(xiàn)代電子技術(shù)的緊密結(jié)合，為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)裝備提供支持，促進(jìn)了產(chǎn)品技術(shù)含量的提升，這就有助于提高企業(yè)產(chǎn)量，對(duì)于企業(yè)綜合實(shí)力提升以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展都具有重要意義。在此種情況下，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行探究，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;技術(shù);趨勢(shì)

一、機(jī)電一體化的概述

事實(shí)上，機(jī)電一體化不僅是一種現(xiàn)代科技，更是多種科技技術(shù)的結(jié)晶，其中信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及微電子技術(shù)等多種現(xiàn)代科技技術(shù)都包含于此。現(xiàn)階段，我國現(xiàn)代電子技術(shù)的革新頻率極快，市場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)了大量的電子技術(shù)，不但可以更好的在多個(gè)行業(yè)中應(yīng)用，對(duì)提高現(xiàn)代電子技術(shù)整體水平及質(zhì)量具有極為重要的推動(dòng)作用。隨著電子產(chǎn)品的不斷研發(fā)及更替，確保機(jī)電一體化可以不間斷革新的首要前提就是增加電子技術(shù)的研發(fā)力度，由此可見，日后現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展可以不斷優(yōu)化及強(qiáng)化電子行業(yè)，可以促使更多行業(yè)擁有更高性能的優(yōu)質(zhì)設(shè)備。機(jī)電一體作為一種綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，其并不是單一的結(jié)合型技術(shù)，而是會(huì)把多種現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的包容及涵蓋，并充分運(yùn)用多種特殊技術(shù)，將多種電子技術(shù)進(jìn)行融合，而后在廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的現(xiàn)代技術(shù)。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

1、機(jī)電一體化在較多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。機(jī)電一體化結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及機(jī)械工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不僅在傳統(tǒng)的機(jī)械工程領(lǐng)域得到了較多的應(yīng)用，還推動(dòng)了很多新興制造業(yè)的發(fā)展，例如，機(jī)器人制造業(yè)。

2、機(jī)電一體化智能化發(fā)展。機(jī)電一體化呈現(xiàn)了智能化的發(fā)展趨勢(shì)，由于微處理器具有高速高性能的特點(diǎn)，因此可以代替人工進(jìn)行智能化操作，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的精確控制。例如，利用機(jī)電一體化技術(shù)可以使機(jī)器人進(jìn)行水下作業(yè)施工。

3、機(jī)電一體化結(jié)合了可編程控制技術(shù)。可編程控制技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高了技術(shù)的自動(dòng)化、智能化和人性化水平，使操控變得更加精確。例如，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有效的解決了傳統(tǒng)技術(shù)中曲線以及曲面加工難以操作的問題，在工業(yè)產(chǎn)品的制造中得到了較多的應(yīng)用。另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)隨著集成電路、微電子技術(shù)以及各種信息接口的發(fā)展，提高了機(jī)床的加工效率和精度。

4、傳統(tǒng)的機(jī)械部件被電氣元器代替。傳統(tǒng)的機(jī)械部件很難滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的需要，因此，被電器元件所代替，增加了機(jī)電一體化的功能，使性能更具有穩(wěn)定性，可以滿足用戶多方面的需要，有利于產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新。

5、計(jì)算機(jī)技術(shù)在集成制造系統(tǒng)中得到應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)得到了進(jìn)一步的推動(dòng)，多所高校已經(jīng)建立了國家CIMS技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和工程研究中心，并且加強(qiáng)了對(duì)相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

1、應(yīng)用于高端機(jī)器人。盡人皆知，針對(duì)于高端科技機(jī)器人的相關(guān)研究及其發(fā)展而言，可以說是上個(gè)世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，甚至而言，在高科技范圍的相關(guān)理念來講，一個(gè)國家針對(duì)機(jī)器人的研究力度以及整體科技水平，都可以直接呈現(xiàn)出這個(gè)國家現(xiàn)階段的科技水平以及整體綜合實(shí)力?，F(xiàn)階段，僅僅是在重工業(yè)所涉及到的范圍來講，機(jī)器人不僅在其中使用的極為廣泛，還取得了較好的應(yīng)用成果。除此之外，不單單只是在重工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，其在他行業(yè)中，也已經(jīng)逐漸展開了對(duì)高端科技機(jī)器人的應(yīng)用學(xué)習(xí)及相關(guān)探究，例如軍事、銷售以及娛樂等。在現(xiàn)代信息科技快速發(fā)展的21世紀(jì)來講，高端科技機(jī)器人技術(shù)在未來發(fā)展，必然成為世界各國所最為重視的研究課題之一。智能機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)設(shè)以及相關(guān)研究主要是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展概念為首要前提，其中蘊(yùn)含了微電子學(xué)、仿生學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)以及光學(xué)等多類學(xué)科的許多技術(shù)。智能機(jī)制人能夠自行收集各類信息數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)，并做出進(jìn)一步處理，由此實(shí)現(xiàn)高科技控制統(tǒng)一化以及多方面集中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

2、汽車領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制造業(yè)中也得到了有效應(yīng)用，如雷達(dá)系統(tǒng)、防抱死系統(tǒng)、變速系統(tǒng)等。以雷達(dá)系統(tǒng)為例，雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)配，能夠檢測(cè)車輛前方的障礙物并進(jìn)行提示，大大提高了汽車駕駛的安全性。機(jī)電一體化的雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析前方障礙物的性質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤定位，為汽車提供反應(yīng)依據(jù)。此外，雷達(dá)系統(tǒng)還能根據(jù)駕駛員的反應(yīng)正確與否給出相應(yīng)提示，使得現(xiàn)代汽車具備較高的人性化特點(diǎn)。防抱死系統(tǒng)的應(yīng)用也是出于對(duì)行車安全的保護(hù)，通過機(jī)電一特化技術(shù)，能夠?qū)⑵渑c剎車系統(tǒng)結(jié)合限制后輪滑動(dòng)，提高汽車的穩(wěn)定性。

3、在柔性制造和集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用。柔性制造屬于系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化，在進(jìn)行柔性制造的過程當(dāng)中，可以利用數(shù)控機(jī)床，計(jì)算機(jī)，機(jī)器人以及自動(dòng)化倉庫和搬運(yùn)小車等進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，使企業(yè)在工作過程中可以實(shí)時(shí)隨機(jī)，并且按量進(jìn)行相關(guān)裝配部門的裝配以及加工制造。對(duì)于小型中型批量和多品種更改設(shè)計(jì)頻繁的零散型批量零件生產(chǎn)，非常適用。

4、數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。機(jī)電一體化首先在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了相當(dāng)不錯(cuò)的應(yīng)用成果。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的磨合、研究，被應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化發(fā)展趨于成熟。目前，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)高精度和高便利性。相較于傳統(tǒng)技術(shù)來說，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，能夠極大提高機(jī)床加工的精密程度，自動(dòng)化程度更好、能夠更大限度的解放人手，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)，更適合用于加工形狀復(fù)雜的零件。

四、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、智能化與網(wǎng)絡(luò)化。在科學(xué)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化的方向發(fā)展，其中融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及模糊數(shù)學(xué)等，令機(jī)電一體化系統(tǒng)具備思維能力，依照所輸入指令能夠完成特定動(dòng)作，機(jī)電產(chǎn)品更具智能性和實(shí)用性。其中微處理器的性能優(yōu)良，能夠有效提升機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能水平，便于更好地開展社會(huì)生產(chǎn)生活。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也應(yīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，將先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)，有助于促進(jìn)產(chǎn)品性能的優(yōu)化，令社會(huì)群體感受到機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，是時(shí)代的要求。

2、綠色化與人性化。在可持續(xù)發(fā)展大環(huán)境下，綠色環(huán)保受到社會(huì)各行業(yè)的廣泛關(guān)注，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，要把握綠色化發(fā)展趨勢(shì)，在提升機(jī)電一體化技術(shù)水平的同時(shí)，將其對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的污染和對(duì)資源所產(chǎn)生的破壞控制在最小范圍內(nèi)。人性化發(fā)展也是一個(gè)必然趨勢(shì)，在確保產(chǎn)品性能可靠的基礎(chǔ)上，要注重造型與色彩的協(xié)調(diào)，獲得社會(huì)群體認(rèn)可，并且要注重與自然的和諧相處，滿足社會(huì)群體的現(xiàn)實(shí)需求，將更有助于促進(jìn)產(chǎn)品發(fā)展。

3、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展。機(jī)電一體化在多個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用會(huì)產(chǎn)生多種產(chǎn)品，需要與之匹配的電氣接口、信息接口、傳輸接口，使制造過程變的更加復(fù)雜。未來機(jī)電一體化會(huì)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊化生產(chǎn)，滿足生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化需求。

結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品需要電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)的共同參與才能使機(jī)電一體化技術(shù)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高，機(jī)電一體化也會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，不斷發(fā)展，變得更加微型、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和環(huán)保型，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展，提高國家的綜合實(shí)力。

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