淺談機電一體化技術(shù)

張俊

摘要：機電一體化決不是機械與電子兩種技術(shù)的混合或簡單疊加，而是兩者的有機結(jié)合。機電一體化系統(tǒng)是先進的自動控制系統(tǒng)，可以處理更多被控參數(shù)的復(fù)雜情況，計算速度也更快、更準(zhǔn)確。機電一體化技術(shù)是新技術(shù)，是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，機電一體化技術(shù)具有明顯的綜合性和先進性。機電一體化技術(shù)既不同于傳統(tǒng)的機械技術(shù)、電子技術(shù)和微電子技術(shù)，又不同于普通的計算機技術(shù)，而是將這些技術(shù)相互融合、相互滲透并產(chǎn)生飛躍而形成的新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);發(fā)展趨勢;信息技術(shù)

引言

機電一體化最初只是一個發(fā)展理念，該理念最先由日本提出。任何一個全新的理念從開始提出到盛行都需要一段時間去發(fā)展，機電一體化也不例外。機電一體化技術(shù)需要計算機技術(shù)作為支撐，計算機技術(shù)越來越成熟的今天也使機電一體化發(fā)展愈加成熟。隨著計算機技術(shù)的進步機電一體化已經(jīng)向多個發(fā)展方向延伸，例如目前的集成電路技術(shù)。機電一體化實用性很強，通過不斷把最新的科學(xué)技術(shù)引用到該項技術(shù)中會獲取更多的成就。機電一體化技術(shù)是再一次的技術(shù)變革與發(fā)展創(chuàng)新。

1機電一體化概述

機電一體化這個發(fā)展理念主要是從機械工程這個領(lǐng)域發(fā)展而來的，這項技術(shù)綜合性比較強，它既涉及計算機技術(shù);也包括機械制造技術(shù)和微電子技術(shù);它是由幾種不同的技術(shù)糅合而來的。目前機電一體化大多還是參與機械制造，技術(shù)人員利用該項技術(shù)生產(chǎn)研發(fā)機電設(shè)備，一直以來我國的工業(yè)發(fā)展都落后于發(fā)達國家，隨著機電一體化技術(shù)的使用我國工業(yè)迎來了自己的黃金時代，目前我國工業(yè)制造研發(fā)水平已明顯有著大幅度提高。機電一體化發(fā)展理念一經(jīng)問世就在全球范圍內(nèi)得到響應(yīng)，使得以日本為中心在全球范圍內(nèi)刮起了機電一體化的浪潮，在未來機電一體化會有更廣闊的發(fā)展趨勢。

2機電一體化技術(shù)的特點

下面我們會從兩個方面為大家講解機電一體化的特點，第一點我們從機電一體化產(chǎn)品特點入手介紹，另一點是機電一體化產(chǎn)品相比較其他產(chǎn)品有哪些優(yōu)越性。

（1）機電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)組合而成的一項生產(chǎn)技術(shù)。這也就意味著機電一體化產(chǎn)品是多組合產(chǎn)品，組成部分之間相互協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。機電一體化產(chǎn)品也可以稱之為多功能產(chǎn)品，例如具有自動化、智能化等特點。具有這幾項智能化的工業(yè)產(chǎn)品一般都會具有以下功能：1、檢測功能，2、動力功能，3、控制功能，4、執(zhí)行功能。這幾項功能一起協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)最終使得機電一體化產(chǎn)品具有一系列功能得以實現(xiàn)。

（2）普通的機電產(chǎn)品具有很多局限性，它更容易報廢，而機電一體化產(chǎn)品時間時間會更長，使用者操作起來也會更便捷。這一切都?xì)w功于機電一體化產(chǎn)品具有自我監(jiān)視和診斷的功能，機電一體化產(chǎn)品使用范圍廣，可以一人多機同步操作，對提高工廠的生產(chǎn)效率有很大幫助。

3機電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況

3.1工業(yè)機器人的開發(fā)和利用

工業(yè)機器人擁有很長的發(fā)展歷史，在一代代人的努力下工業(yè)機械人取得了巨大成就，首先我們必須肯定工業(yè)機器人的使用價值，對于一些人類自身去不了的環(huán)境機器人可以去，例如月球、火星等外太空。機器人也可以在一些危害人類身體健康的工作環(huán)境中工作，例如強輻射、污染嚴(yán)重的地區(qū)等等。我國工業(yè)機器人一共歷經(jīng)三代，第一代工業(yè)機器人生產(chǎn)制造還是比較粗陋的，首先當(dāng)時計算機等技術(shù)還不成熟，人們只能通過現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出完成簡單重復(fù)動作的機器人。第二代機器人相比較于第一代有了很大改觀，當(dāng)時的技術(shù)人員把傳感器技術(shù)應(yīng)用到機器人中，這使得第二代機器人能夠利用傳感器感知周圍環(huán)境并作出一系列應(yīng)急反應(yīng)。第二代機器人可以說還是比較成功的，至少按照當(dāng)時的科技技術(shù)而言工業(yè)機器人可以說是科技成果最高體現(xiàn)。第三代工業(yè)機器人走向了智能化，它能夠根據(jù)工作環(huán)境做出一些類似于人大腦工作時的思維判斷，不同的情況做不不同的指示。第三代工業(yè)機器人完全可以多功能操作可以在很多殘酷惡劣的工作環(huán)境中工作。但是第三代工業(yè)機器人并沒有大批量投入生產(chǎn)使用，因為它的制造和生產(chǎn)成本太昂貴。

3.2應(yīng)用于數(shù)控機床

機電一體化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)生中，在眾多的實踐案例中數(shù)控機床最具代表性。數(shù)控機床在最開始的幾年一直處于停滯不前的狀態(tài)，但隨著機電一體化技術(shù)的越來越完善數(shù)控機床也開始發(fā)展起來。數(shù)控機床它的發(fā)展方向很明確，就是要向著多功能模塊進行。并且沿著一條總線來發(fā)展，數(shù)控機床有著自己一套完整詳盡的結(jié)構(gòu)體系。數(shù)控機床雖然利用了機電一體化技術(shù)，但是它的整個發(fā)展理念卻是比較寬廣的，并且能夠不斷延伸發(fā)展，在不改變其兼容性和層次感的基礎(chǔ)上使數(shù)控機床能夠集編程與改裝為一體。數(shù)控機床具有多個獨立的模塊，這使得它的工作效率更高，一臺數(shù)控機床可以生產(chǎn)不同類型的工業(yè)產(chǎn)品，使得他的使用價值被大大提升，數(shù)控機床是我國利用機電一體化技術(shù)成功的經(jīng)典案例。

3.3應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)主要是相比那些集中式的控制系統(tǒng)來說的，主要是通過其中的一臺中央計算機來對那臺主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場測控的多臺計算機進行指揮和控制。而且也由于其本身具有非常強大的安全性和功能性，因此就很容易促使其真正成為當(dāng)前一些比較大型的機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中的主流技術(shù)。所以就必須要結(jié)合實際情況來進行分布式的系統(tǒng)控制工作，并通過層級的劃分來實施兩到三級，甚至是多級的劃分，再根據(jù)中央計算機所完成的對現(xiàn)場的實時監(jiān)控、控制以及管理等操作。分布式控制系統(tǒng)也隨著測控技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新而不斷的進步和變革，同時在生產(chǎn)過程當(dāng)中也能夠切實實現(xiàn)實時的調(diào)度和處理以及在線的優(yōu)化、生產(chǎn)計劃的統(tǒng)一管理等多種功能于一體的綜合性系統(tǒng)。

4機電一體化的發(fā)展趨勢

4.1人格化方向發(fā)展

人格化方向發(fā)展指的是利用機電一體化技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品越來越具有人類的某些特性，第三代工業(yè)機器人越來越智能化就是一項最好的證明。人格化主要指的是機電一體化產(chǎn)品具有一些人的思考方式和行為，它能夠模仿人類去完成一些指令，在未來機電一體化產(chǎn)品工作效率會更高。

同時也由于機電一體化產(chǎn)品的最終操作使用者還是人，因此其形成和產(chǎn)出的主要目的也是為了能夠有效的完成人類所需要完成的目標(biāo)和任務(wù)，所以提升機電一體化產(chǎn)品的智能化的過程，其實也就是以人的情感融入其中，從而真正實現(xiàn)機電一體化人格化的發(fā)展趨勢。

4.2智能化的發(fā)展方向

在未來機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向就是越來越智能化，機電一體化有兩個系統(tǒng)，一是模糊邏輯系統(tǒng)，另一個是專家系統(tǒng)。很多機電產(chǎn)品的智能系統(tǒng)中都會存在著一些模糊系統(tǒng)，為了解決掉這個問題設(shè)計人員都會付與這個智能系統(tǒng)人的思維，讓它按照人的思維模式去解決問題，在很多領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)智能產(chǎn)品時一旦遇到這種問題就會用這種方法解決，這種方法是目前最有效的途徑。地鐵的智能系統(tǒng)中也存在模糊邏輯系統(tǒng)，將人類的思維輸入到該項系統(tǒng)中主要是為了解決掉慣性問題。地鐵乘客太多如果不解決掉慣性問題勢必會造成很大的安全隱患。而專家系統(tǒng)則主要是針對一些問題不解的智能軟件系統(tǒng)來進行，這樣就能夠在某一個專業(yè)的領(lǐng)域當(dāng)中將某些相關(guān)的經(jīng)驗和知識通過計算機能夠識別出的代碼的形式來表現(xiàn)，再利用專家系統(tǒng)來進行推理和控制。

結(jié)語

綜上所述，機電一體化技術(shù)的形成和發(fā)展，有效的改變了工業(yè)社會方面的發(fā)展情況，同時隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會的進步，機械行業(yè)當(dāng)中的科技水平也在不但的提高，機電一體化技術(shù)開始廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，因此未來的機電一體化技術(shù)的發(fā)展具有非常廣闊的發(fā)展空間。

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