機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢

李 凱（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東 青島 261500）

機(jī)電一體化技術(shù)的形成和發(fā)展將更多的學(xué)科知識和技術(shù)成果融入其中，極大的推動了社會各個領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要成果，其發(fā)展勢必也要隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展而得到不斷創(chuàng)新和完善。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會各個領(lǐng)域當(dāng)中，并逐漸成為促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動力，為確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠被更好的應(yīng)用及發(fā)展，認(rèn)真剖析其技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向尤為重要，因此文章圍繞相關(guān)點(diǎn)展開分析和研究。

1 何謂機(jī)電一體化

機(jī)電一體化技術(shù)就是將電子、機(jī)械、傳感及接口等相關(guān)技術(shù)融合在一起并使之應(yīng)用到實(shí)際的社會生產(chǎn)當(dāng)中的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。在這里需要注意的是機(jī)電一體化是多領(lǐng)域知識和技術(shù)的有機(jī)融合所產(chǎn)生的新型技術(shù)，并非簡單的拼湊和組合，這也是機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)械電氣化二者在概念上的本質(zhì)區(qū)別。機(jī)電一體化涵蓋了技術(shù)和產(chǎn)品兩個方面，因而，智能化就成為機(jī)電一體化技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的重要特征。

2 機(jī)電自動化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

2.1 提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量

現(xiàn)代社會正處于信息高速發(fā)展的時代，每天都會產(chǎn)生大量的信息量，知識更新和技術(shù)發(fā)展的速度在不斷被加快，這也使得機(jī)電一體化技術(shù)在快速的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)得以快速發(fā)展的直接好處就是極大的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化水平，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了人工勞動強(qiáng)度，從而節(jié)約的人力資源及成本十分可觀。機(jī)電一體化設(shè)備能夠快速采集龐大的信息量并加以有效處理，并及時加以反饋，從而及時對產(chǎn)品缺陷進(jìn)行修正和改進(jìn)，這是人力所難以企及的。

2.2 安全性極高，可靠性良好

機(jī)電一體化技術(shù)的另一大特點(diǎn)在于機(jī)電一體化設(shè)備有著很高的安全性和可靠性，這是由于在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備過程中，就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)，若設(shè)備出現(xiàn)故障，監(jiān)測系統(tǒng)便會立刻發(fā)展提示信號，并自動啟動設(shè)備保護(hù)機(jī)制。當(dāng)然也不能排除機(jī)電一體化會發(fā)生意外的情況，即使如此，機(jī)電一體化技術(shù)也能及時阻止、防止損失進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.3 節(jié)約大量的資源

機(jī)電一體化技術(shù)的第三大特點(diǎn)體現(xiàn)在其對資源節(jié)約上的貢獻(xiàn)，首先是能源的節(jié)約，機(jī)電一體化技術(shù)具有很高的智能化水平，設(shè)備運(yùn)行都在監(jiān)測狀態(tài)下進(jìn)行，對于處于低工作量運(yùn)行下的設(shè)備，監(jiān)測系統(tǒng)就會據(jù)此反饋至調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，然后調(diào)節(jié)系統(tǒng)就會適當(dāng)調(diào)整設(shè)備的工作功率，及時降低不必要的能源消耗；其次，機(jī)電一體化設(shè)備的自動化水平很高，極大的節(jié)省了人力成本的投入，降低了人力資源的消耗，同時，設(shè)備可長期處于工作狀態(tài)，不僅提高了生產(chǎn)效率，也節(jié)約了大量資源。

3 機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 數(shù)控機(jī)床

眾所周知，我國是一個生產(chǎn)大國，而生產(chǎn)過程中所用到的生產(chǎn)機(jī)床位列世界第一位，這也是我國國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的重要保障。通常情況下，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展水平和機(jī)床的建設(shè)情況聯(lián)系十分緊密，從我國發(fā)展歷程來看，數(shù)控技術(shù)占據(jù)著相當(dāng)一部分，這為我國社會發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)也處在成熟的發(fā)展時期，然而，橫向比較，其綜合水平較之世界先進(jìn)國家還有一段距離，還需要不斷的改進(jìn)和完善，這就需要借助機(jī)電一體化技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展來進(jìn)一步推動數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。

3.2 自動機(jī)與自動生產(chǎn)線

機(jī)電一體化技術(shù)在自動生產(chǎn)線上應(yīng)用十分普遍，這其中不乏生產(chǎn)型行業(yè)繁榮的強(qiáng)有力推動，同時在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展情況下，很多自動化生產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，大大的推動了工業(yè)化的發(fā)展水平。然而當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)仍需不斷向前發(fā)展，依然還有很多重要的難題等待攻克，譬如邊坡調(diào)速以及人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)等都是需要關(guān)注的方面。

3.3 機(jī)器人

為確保社會生產(chǎn)及一些高危領(lǐng)域的作業(yè)生產(chǎn)能夠順利開展，機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用正處于當(dāng)下熱門的研究方向，利用機(jī)器人來替代人工進(jìn)行一些危險或者高負(fù)荷作業(yè)活動，不僅降低了危險系數(shù)，也減輕了人工勞動強(qiáng)度，在機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)正逐漸被重視利用。從機(jī)器人的制造當(dāng)中能夠管窺一個國家的現(xiàn)代化發(fā)展水平，以及綜合技術(shù)的基本情況，因而機(jī)器人的研發(fā)設(shè)計(jì)還必須要充分重視機(jī)電一體化工作的開展。

4 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向

4.1 光機(jī)電一體化

隨著科技的日新月異，社會中所常見的機(jī)電一體化技術(shù)通常包含傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)等內(nèi)容，為確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠有序發(fā)展，光學(xué)技術(shù)的引進(jìn)和使用也是一個重要的思考方向。充分借助光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢來助推機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，從而強(qiáng)化機(jī)電一體化技術(shù)的傳感能力和信息處理能力。

4.2 自律分配系統(tǒng)化

機(jī)電一體化技術(shù)是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其勢必要受到現(xiàn)代科技的影響，因而機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品不論是在控制系統(tǒng)的研發(fā)更新還是執(zhí)行系統(tǒng)的完善優(yōu)化都還有很大的提升空間，從而保證機(jī)電一體化技術(shù)更加靈活，從而應(yīng)對各種突發(fā)事件，根據(jù)不同環(huán)境要求來做出不同反應(yīng)，以增強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的靈活性和適應(yīng)性。

4.3 全息系統(tǒng)化

隨著智能技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸應(yīng)用在智能技術(shù)之中，并且全息系統(tǒng)化的功能也在逐漸的變得完善，智能技術(shù)在一定程度上也變得更加明顯。全息系統(tǒng)化在使用的過程中，主要會體現(xiàn)出兩種特點(diǎn)，其中一種就是把開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，在這樣的情況下，系統(tǒng)就能夠進(jìn)行任意裁剪和重組; 而另一種是通信能力的顯著提高，這也會在最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化技術(shù)。

4.4 微型機(jī)電化

現(xiàn)階段，我國機(jī)電一體化技術(shù)在使用半導(dǎo)體器件進(jìn)行指導(dǎo)的過程中，所使用的技術(shù)一般情況下為蝕刻技術(shù)，這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室中也能夠產(chǎn)生亞微米機(jī)械部件，如果把這種情況應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過程中，還需要把機(jī)械部分和控制部分區(qū)分，這樣能夠縮減機(jī)器的體積，最終形成了自我調(diào)控元件，這也是機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)有著十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)電一體化技術(shù)所做出的貢獻(xiàn)更是突出，然而機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展要隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展而進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，從而確保機(jī)電一體化技術(shù)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大價值和作用。

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