機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

喬小文

摘要：從概念上說，機電一體化技術(shù)屬于一種復(fù)合技術(shù)，是機械與微電子技術(shù)的一種特定組合，此種技術(shù)可將機械、信息、電子有機結(jié)合在一起，此種技術(shù)的應(yīng)用范圍還是比較廣泛的，比如說在產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計中，此種技術(shù)支持電子、機械工程與智能計算機等協(xié)同工作，從長遠(yuǎn)看有利于我國機電技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)階段人民對機電一體化技術(shù)的要求也越來越高，特別是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、電子技術(shù)發(fā)展中此種技術(shù)可發(fā)揮重要作用。筆者將會在本文簡單談一談機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用與未來發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機電一體化;應(yīng)用;未來發(fā)展

引言：

機械電子工程存在一個別稱，為“機電一體化”，簡單地可以理解為機電一體化是對機械工程和電子工程的結(jié)合，此種技術(shù)在機械領(lǐng)域、電子領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速，這離不開電子與計算機技術(shù)、微電子等的大力支持。當(dāng)今時代的微電子、計算機技術(shù)不斷在機械工業(yè)中滲透，這對于構(gòu)建機電一體化體系來說是十分重要的，這對于社會相關(guān)領(lǐng)域來說帶來了巨大變化，還可視為是一場巨大又深遠(yuǎn)的革新，比如說促進(jìn)了機械工業(yè)中技術(shù)、產(chǎn)品機構(gòu)的發(fā)展。機電一體化技術(shù)不是一項簡單的組合技術(shù)，傳統(tǒng)意義上的電氣自動化與機械自動化等將會獲得重生的機會，未來將會是一個以機電一體化為生產(chǎn)特征的新時代。

一、現(xiàn)階段機電一體化在社會中的應(yīng)用

1.1建筑工程材料

現(xiàn)階段的建筑施工可以說是對各個方面的要求是越來越高了，拿建筑材料來說，其在各個施工環(huán)節(jié)中的比重都是非常大的。機電一體化技術(shù)本身的綜合性是非常強的，此種技術(shù)可在一定程度上保證材料的高質(zhì)量與多功能。建筑質(zhì)量與材料的級配控制是分不開的，在級配控制不達(dá)標(biāo)的情況下很容易縮短建筑工程壽命，嚴(yán)重者會為用戶留下安全隱患。機電一體化技術(shù)可盡最大努力控制級配，大大降低了誤差發(fā)生率，從長遠(yuǎn)看有利于建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

1.2機床與自動生產(chǎn)

當(dāng)今時代我國已成為一個生產(chǎn)大國，機床在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中扮演著重要角色，因此近年來我國對數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展十分重視，機電一體化技術(shù)的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了機床技術(shù)的成熟化，但我國的綜合生產(chǎn)水平還未處于世界頂尖位置，還存在著許多問題需要改進(jìn)，機電一體化技術(shù)的完善對此還需要不斷進(jìn)行改進(jìn)。對于自動生產(chǎn)線來說，現(xiàn)階段的工業(yè)建設(shè)越來越離不開自動化生產(chǎn)，但某些精密領(lǐng)域的自動生產(chǎn)還存在著許多問題，機電一體化技術(shù)的變革是需要考慮到精密生產(chǎn)的，尤其是在調(diào)速、系統(tǒng)設(shè)計等方面，不斷深入機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于機床與自動生產(chǎn)的發(fā)展。

1.3工業(yè)機器人

對于第一代工業(yè)機器人來說，周圍的環(huán)境因素對其的限制性是非常大的，其工作能力還具有很大的提升空間，此類機器人在工作時會將示教內(nèi)容作為所有依據(jù)。到了第二代機器人，其在第一代基礎(chǔ)上有所改進(jìn)，特別是傳感設(shè)備的增加實現(xiàn)了與計算機的聯(lián)系，這就在一定程度上提高了工作能力，這就是初期的機電一體化技術(shù)應(yīng)用，大大緩解了人工對相關(guān)工作的分析、處理壓力，同時也提高了工業(yè)機器人的實用化水平，低級智能的雛形有所出現(xiàn)。第三代機器人對于機電一體化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，其所進(jìn)行的工作是需要五代計算機來配合的，這就大大提高了邏輯推理、決策能力。

二、機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展

2.1智能化

智能化可以作為區(qū)分機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要依據(jù)，帶有智能特色的機電一體化是支持模擬人類智能的，這其中不乏基本的判斷、自主決策能力，未來將會在更大程度上代替制造行業(yè)中的部分腦力勞動。

2.2系統(tǒng)化

對于系統(tǒng)化來說，其所強調(diào)的是系統(tǒng)體系的進(jìn)一步開放與模式化，系統(tǒng)支持各種形式的組態(tài)，這就體現(xiàn)出高度的靈活性，同時還支持任意剪裁、組合，各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制與管理也就會更加輕松一點。在未來，具有系統(tǒng)化特點的機電一體化技術(shù)會具有更加成熟的通信功能，現(xiàn)階段已經(jīng)在中遠(yuǎn)程、多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)方面進(jìn)行局部網(wǎng)絡(luò)的實驗，人類與產(chǎn)品的關(guān)系未來也將會成為一個重點因素，賦予機電一體化產(chǎn)品以人特點是十分重要的，在這一點上可以考慮部分生物體的優(yōu)良構(gòu)造來提高生物系統(tǒng)化。

2.3模塊化

考慮到機電一體化產(chǎn)品種類、生產(chǎn)廠家都比較多的問題，未來其模塊化的發(fā)展可將各項單元的工作安排得更加科學(xué)、合理，比如說電氣、動力與信息接口等，同時還需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)來為之后的工作打好基礎(chǔ)，在未來其模塊化發(fā)展有利于生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴大。

2.4微型化

微型機電一體化實現(xiàn)了對微機械、電子與軟件技術(shù)的高度融合，未來的微型化將會是微米、納米級，體積、耗能小與靈活性高等將會成為主要優(yōu)勢，比如說可在一些一般機械無法支持的操作空間中完成精密操作，比如說航空航天與國防等領(lǐng)域。

2.5網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今時代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正處于飛速發(fā)展過程中，不同種類的機電一體化產(chǎn)品面向網(wǎng)絡(luò)的方式也是有所不同的。未來世界將會不讀擴大網(wǎng)絡(luò)的普及范圍，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程控制、監(jiān)視技術(shù)發(fā)展會日益火熱，這對于機電一體化產(chǎn)品來說是一個好消息。

2.6綠色化

在現(xiàn)代社會中人類享受到了巨大的物質(zhì)豐富，但不得不面對的一個問題就是自然環(huán)境正在遭受巨大破壞。綠色化將會在未來不斷滲透到機電一體化產(chǎn)品中，其設(shè)計與制造、使用到處理的整個過程都是會對生態(tài)環(huán)境造成危害的，現(xiàn)階段主要是在材料方面多下一些功夫，旨在降低資源浪費率，未來的機電一體化技術(shù)將會在綠色制造業(yè)中發(fā)揮巨大作用。

三、結(jié)語

總的來說，機電一體化在一定程度上集合了眾多科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，此種技術(shù)在當(dāng)今這個擁有巨大社會生產(chǎn)力的新時代出現(xiàn)并不奇怪，此種技術(shù)促進(jìn)了機械工業(yè)的戰(zhàn)略性變革，對于傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)計方法與概念來說是一次重生的機會，筆者在本文簡單地談了談其在數(shù)控機床、自動生產(chǎn)以及機器人、建筑工程材料中的應(yīng)用，并從多個方面對未來的發(fā)展進(jìn)行了展望，希望相關(guān)工作者能夠在傳統(tǒng)機械設(shè)備改造方面多下功夫，為推動新時代我國機械產(chǎn)品的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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