淺談機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展

史桂福

摘 要：改革開放以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，許多科學(xué)技術(shù)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，其中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展尤為突顯。目前，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的一項(xiàng)重要技術(shù)，在許多行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用狀況進(jìn)行淺析，并展望了我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

0 引言

在進(jìn)入21世紀(jì)以后，許多科學(xué)技術(shù)都得到了迅猛的發(fā)展，各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的研究工作也逐漸深入起來(lái)，同時(shí)，還產(chǎn)生了各個(gè)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的交叉、相互滲透，并且進(jìn)一步引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改革和創(chuàng)新[1]。在機(jī)械工程領(lǐng)域也是這樣，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，以及向機(jī)械工業(yè)的滲透，從而形成的機(jī)電一體化技術(shù)，不僅優(yōu)化了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，還使生產(chǎn)方式和管理體系產(chǎn)生了非常大的變化，促使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁進(jìn)了具有“機(jī)電一體化”特征的發(fā)展時(shí)期。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用狀況

機(jī)電一體化技術(shù)在許多行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)在工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、分布式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探索和研究。

1.1 在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人是應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)典型產(chǎn)品，它的產(chǎn)生取代了人類很多行業(yè)中相關(guān)的作業(yè)，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，尤其是在輻射強(qiáng)、噪音污染嚴(yán)重以及存在一定的有害氣體的工作環(huán)境里面，工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)十分不錯(cuò)的選擇目標(biāo)[2]。對(duì)工業(yè)機(jī)器人的形成和發(fā)展進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn)，具體特征主要呈現(xiàn)在3個(gè)階段，第一階段是工業(yè)機(jī)器人剛被開發(fā)出來(lái)的時(shí)候，由于智能化的水平不是很高，所以只能夠利用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的預(yù)設(shè)程序來(lái)讓工業(yè)機(jī)器人做出比較簡(jiǎn)單且重復(fù)的動(dòng)作，難以滿足相關(guān)行業(yè)中復(fù)雜崗位和環(huán)境的需求。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在人們不斷地對(duì)工業(yè)機(jī)器人完善和創(chuàng)新下，第二階段工業(yè)機(jī)器人的特征逐漸呈現(xiàn)出來(lái)，它可以經(jīng)過(guò)內(nèi)部各種傳感器的適應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)附近環(huán)境信息數(shù)據(jù)的獲取、分析以及處理等，并且把這些信息數(shù)據(jù)反饋給動(dòng)作單元由此來(lái)做出相對(duì)的反應(yīng)，盡管第二階段極其人所具備的智能化水平還是處于比較低的位置，但是已經(jīng)可以在某些特定的領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。

相對(duì)于當(dāng)前較為成熟的機(jī)電一體化技術(shù)，第三階段的工業(yè)機(jī)器人在智能化水平上有了很大程度的提升，還能夠利用一些較為強(qiáng)大的傳感元件來(lái)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的收集，并且具有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析的判斷能力，所以第三階段的機(jī)器人在各個(gè)行業(yè)中的適應(yīng)性已經(jīng)到達(dá)了一定的高度，但是，相應(yīng)的也存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是這類工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)成本過(guò)高，這也是限制工業(yè)機(jī)器人推廣和應(yīng)用的一個(gè)主要原因。

1.2 在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用機(jī)電機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)成功的范例。數(shù)控機(jī)床在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的探索和發(fā)展以后，所呈現(xiàn)出的精準(zhǔn)控制程度已經(jīng)到達(dá)了一定的高度，而且所具有的性能也到了極大的拓展，在操作過(guò)程中非常簡(jiǎn)便，整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)架也十分合理，其結(jié)果的發(fā)展直接朝著模板化、總線式以及緊湊型的方向不斷發(fā)展。到目前為止，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大量cpu和主總線的結(jié)構(gòu)體系。因此，在對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程中采取相對(duì)開放的設(shè)計(jì)理念，能夠合理地提升系統(tǒng)本身所具備的兼容性、層次感，在這種情況下，不管是面對(duì)用戶方面的編程，還是改裝和省級(jí)工作都會(huì)變得非常的簡(jiǎn)便。

1.3 在分布式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在相關(guān)行業(yè)中所說(shuō)的分布式控制系統(tǒng)是相對(duì)于一些集中式的控制系統(tǒng)而言的，具體是指根據(jù)一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行指揮和控制。因?yàn)榉植际娇刂葡到y(tǒng)本身具備十分強(qiáng)大的安全性、功能性，所以在當(dāng)前很多比較大型的幾點(diǎn)一體化系統(tǒng)中都會(huì)偏向于選擇分布式控制系統(tǒng)。為了使分布式控制系統(tǒng)的作用充分的體現(xiàn)出來(lái)，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行分布式的系統(tǒng)控制工作，再經(jīng)過(guò)合理的層級(jí)劃分來(lái)實(shí)施兩到三級(jí)，甚至是多級(jí)，這樣才有利于中央計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)、控制以及管理等。近年來(lái)，在測(cè)控技術(shù)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，分布式系統(tǒng)也不斷地完善和進(jìn)步，到目前為止，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)成為了調(diào)度和處理、在線的優(yōu)化、生產(chǎn)計(jì)劃的統(tǒng)一管理等許多功能集于一體的綜合性系統(tǒng)。

2 我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)應(yīng)該朝著人格化、智能化、微型化的方向進(jìn)行發(fā)展。從人格化的方向發(fā)展來(lái)講，具體是指機(jī)電一體化系統(tǒng)可以合理的模仿人類的生命機(jī)能，而且在這樣一個(gè)過(guò)程里面十分重視人和產(chǎn)生之間存在的關(guān)聯(lián)，所以說(shuō)是一種比較適用于人來(lái)操作和使用的機(jī)電一體化的產(chǎn)品。從智能化的方向發(fā)展來(lái)講，具體是指機(jī)電一體化技術(shù)所追尋的最終目標(biāo)就是為了提高機(jī)械產(chǎn)品所具備的智能化水平，所以在近些年來(lái)，我國(guó)相關(guān)人士對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)中的模糊邏輯系統(tǒng)和專家系統(tǒng)的研究方面投入了大量的時(shí)間和精力，并且獲得了較為不錯(cuò)的成果，但是，在許多領(lǐng)域中機(jī)械產(chǎn)品的智能化水平還是難以滿足社會(huì)發(fā)展的需求，因此，智能化應(yīng)該作為機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的主要對(duì)象。機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型化發(fā)展，同樣也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要對(duì)象，目前，在機(jī)電一體化經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展以后，雖然在這方面獲取了一些客觀的研究成果，但是這其中相關(guān)的產(chǎn)品體積依然很大，所以，仍然需要在這方面進(jìn)行大量的探索和研究。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺失的一項(xiàng)技術(shù)，但是，在社會(huì)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在某些領(lǐng)域中還不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求。因此，未來(lái)我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該朝著人格化、智能化、微型化的方向積極地進(jìn)行發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李孟，吳富如.淺談我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及管理[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010，（28）：44-45.

[2]侯磊.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，（4）：10.

（作者單位：天津國(guó)際鐵工焊接裝備有限公司）