淺析機電一體化技術(shù)的應用及發(fā)展趨勢

【摘要】機電一體化技術(shù)的應用范圍較廣，近年來，機電一體化技術(shù)發(fā)展迅速，在各個領域發(fā)揮的作用越來越大，本文將深入分析機電一體化技術(shù)的應用現(xiàn)狀，并展望其未來的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】機電一體化技術(shù)；應用；發(fā)展趨勢

引言

機電一體化是科學技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它將機械設備、電子信息和自動控制等相關技術(shù)進行了有效的融合，該技術(shù)的應用對各個領域生產(chǎn)水平的提高具有十分重要的影響。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，新型電子技術(shù)的研發(fā)與應用是改善各個領域生產(chǎn)技術(shù)水平、促進機電一體化產(chǎn)品研發(fā)的重要基礎。目前，許多國家都已經(jīng)將機電一體化技術(shù)的研發(fā)與應用列為了重點研究課題。

1、機電一體化技術(shù)概述

機電一體化技術(shù)是多種技術(shù)相互融合的產(chǎn)物，其中包括機械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)。近年來，電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，多種核心電子技術(shù)，例如微處理器和微型機已經(jīng)被廣泛運用于各個技術(shù)領域，為推動各個行業(yè)的快速發(fā)展做出了巨大貢獻。電子技術(shù)是機電一體化技術(shù)和科技進步的重要基礎，可以預見，電子技術(shù)的高速發(fā)展將會使機體一體化技術(shù)更加的成熟、完善，對各個行業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生十分重要的影響。

2、機電一體化技術(shù)的特點

機電一體化技術(shù)不是某項技術(shù)，而是各種高科技技術(shù)的綜合體，對我國整體技術(shù)水平的提高具有重要意義。現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式講究高效合作，因此，工業(yè)生產(chǎn)過程中的各個部分必須要相互配合，相互補充，才能確保工業(yè)技術(shù)發(fā)展的科學性與高效性。筆者認為，機電一體化技術(shù)主要有以下特點：第一，體積小，重量輕。機電一體化主要是由新型的技術(shù)產(chǎn)品組成的，控制和測量系統(tǒng)體積都比較小，重量也比較輕。第二，生產(chǎn)速度加快，精度變高。機電一體化技術(shù)的運用使得工業(yè)生產(chǎn)中操作速度得到了極大的提升，精度也越來越高。第三，安全性高，操作簡單。機電一體化技術(shù)利用計算機便可輕松對操作流程進行更改，大大提高了操作的安全性，且操作方式較為簡單。

3、機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化技術(shù)包括的內(nèi)容較多，筆者認為，機電一體化的核心技術(shù)主要有以下幾個方面。

3.1 機械本體技術(shù)。機械本體技術(shù)需要對機械本體的性能、質(zhì)量、重量和精度進行嚴格的控制。以機械本體的重量為例，機械要想減少能量消耗，提高效率，就必須要優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)，特別是要減輕本體重量。鋼鐵是機械產(chǎn)品常用的材料，而鋼鐵的重量較大，要想達到控制重量的目的，一方面是要不斷地優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，另一方面則可以考慮用重量較輕的非金屬復合材料代替鋼鐵。

3.2 傳感技術(shù)。傳感器涉及的核心問題是機械的靈敏度、精準度以及可靠性。以可靠性為例，機械的可靠性與防干擾有著十分密切的聯(lián)系，比如，光纖電纜傳感器的應用較為普遍，原因就在于它能夠有效克服電干擾。

3.3 信息處理技術(shù)。信息處理技術(shù)是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要基礎，近年來，信息處理設備逐漸普及，為實現(xiàn)機電一體化提供了物質(zhì)保障，因此，信息處理設備必須要不斷提高其可靠性、處理速度，逐漸實現(xiàn)標準化，提高抗干擾能力。

3.4 驅(qū)動技術(shù)。電機是主要的驅(qū)動設備，目前我國電機的反應速度和工作效率還有待提高，優(yōu)化電機機構(gòu)，控制驅(qū)動單元是驅(qū)動技術(shù)的重要發(fā)展方向，比如，在電機內(nèi)部裝上編碼器可能會對提高工作效率具有積極影響。

3.5 接口技術(shù)。接口技術(shù)是實現(xiàn)機械與計算機有效連接的重要橋梁，成本低、高速串行、標準化的接口不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞，還能簡化設計，便于維修。

3.6 軟件技術(shù)。軟件標準化是當前軟件技術(shù)的重要發(fā)展方向，可有效減少軟件研發(fā)制作成本，提高生產(chǎn)效率，便于維修。軟件標準化主要包括程序模塊化、推行軟件工程等。

4、機電一體化的發(fā)展前景

近年來，我國機電一體化取得了重要的發(fā)展成果，發(fā)展前景十分廣闊，筆者認為，機電一體化的發(fā)展方向主要有以下幾個方面。

4.1 智能化。智能化是區(qū)分機電一體化和傳統(tǒng)機械自動化的重要指標，是機械一體化的一個重要發(fā)展方向。隨著科學技術(shù)的不斷進步，各個系統(tǒng)的性能、集成程度、運行速度均有了大幅度的提升，比如，處理器的速度越來越快，傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)了集成化和智能化等等，為機械實現(xiàn)智能化創(chuàng)造了有利條件。

4.2 系統(tǒng)化。系統(tǒng)化主要有兩個特征，其一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放式和模式化，其二是通信功能大大增強。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放式體現(xiàn)在可以靈活組合，任意裁剪，可以實現(xiàn)同時對各個子系統(tǒng)進行有效的控制和管理。

4.3 微型機電化。微型機電化將實現(xiàn)機械和電子的深度融合，將各個元件集成在一起，比如，機體、CPU、執(zhí)行機構(gòu)等，微型機的體積小，重量輕，是機電一體化的重要發(fā)展方向。

4.4 模塊化。模塊化的實現(xiàn)較為困難，原因在于各個部件的生產(chǎn)廠家不同，生產(chǎn)的同一類型的部件性能可能都會存在差異，加之機電一體化產(chǎn)品種類繁多，要想實現(xiàn)機械接口、信息接口等產(chǎn)品的統(tǒng)一相當困難。制定嚴格的標準是實現(xiàn)模塊化的重要途徑，可有效確保各個部件能夠相互匹配。標準化對提高生產(chǎn)效率，擴大生產(chǎn)規(guī)模具有重要意義。

4.5 網(wǎng)絡化。機電一體化的深入發(fā)展離不開網(wǎng)絡，網(wǎng)絡化是機電一體化的重要發(fā)展方向。近年來，我國網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展迅速且普及程度較高，為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了肥沃的土壤，依托于互聯(lián)網(wǎng)的各種機電一體化技術(shù)像雨后春筍般涌入市場，為機電一體化技術(shù)的應用與發(fā)展注入了新的活力。

4.6 綠色化。工業(yè)社會對生態(tài)環(huán)境的破壞程度讓人觸目驚心，以破壞自然環(huán)境為代價的工業(yè)發(fā)展違反了可持續(xù)發(fā)展原則，不利于人類社會與自然生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，在未來的發(fā)展中，綠色化將會成為機電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向。

5、結(jié)語

綜上所述，機電一體化技術(shù)的應用對提高各個行業(yè)生產(chǎn)力，促進經(jīng)濟健康、穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要的意義，因此，在未來的發(fā)展中，我們要準確把握機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，依托先進的計算機技術(shù)、信息化技術(shù)、電子技術(shù)等先進科學技術(shù)，大力研發(fā)和應用綠色的、智能化程度較高的機電一體化技術(shù)，切實實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

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