淺析機電一體化技術(shù)的應用及發(fā)展趨勢

王軍杰+楊智軍+王軍莉

摘 要：近幾年，我國社會和經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，很多領域的科學技術(shù)都實現(xiàn)了新的突破，機電一體化技術(shù)就是其中發(fā)展非常良好的一項技術(shù)?，F(xiàn)在，該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應用于我國社會各行各業(yè)。本文針對當前機電一體化技術(shù)的應用狀況進行淺析，并展望了我國機電一體化技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機電一體化；應用；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.127

在進入21世紀以后，許多學科知識內(nèi)容的交叉、相互滲透，并且進一步引起了工程領域的技術(shù)改革和創(chuàng)新。在機械工程領域也是這樣，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，以及向機械工業(yè)的滲透，從而形成的機電一體化技術(shù)，不僅優(yōu)化了機械工業(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“機械電氣化”邁進了具有“機電一體化”特征的發(fā)展時期。

1 機電一體化技術(shù)的應用狀況

機電一體化技術(shù)在許多行業(yè)中都有著廣泛的應用，本文主要針對在工業(yè)機器人、數(shù)控機床、分布式控制系統(tǒng)中的應用進行探索和研究。

1.1 在工業(yè)機器人中的應用

工業(yè)機器人是應用機電一體化技術(shù)的一個典型產(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)省了大量的勞動力，尤其是在輻射強、噪音污染嚴重以及存在一定的有害氣體的工作環(huán)境里面，工業(yè)機器人是一個十分不錯的選擇目標[2]。對工業(yè)機器人的形成和發(fā)展進行深入分析后發(fā)現(xiàn)，具體特征主要呈現(xiàn)在3個階段，第一階段是工業(yè)機器人剛被開發(fā)出來的時候，由于智能化的水平不是很高，所以只能夠利用一些相對簡單的預設程序來讓工業(yè)機器人做出比較簡單且重復的動作，難以滿足相關(guān)行業(yè)中復雜崗位和環(huán)境的需求。

伴隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，在人們不斷地對工業(yè)機器人完善和創(chuàng)新下，第二階段工業(yè)機器人的特征逐漸呈現(xiàn)出來，它可以經(jīng)過內(nèi)部各種傳感器的適應來實現(xiàn)對附近環(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)反饋給動作單元由此來做出相對的反應，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域中進行應用。

相對于當前較為成熟的機電一體化技術(shù)，第三階段的工業(yè)機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大的傳感元件來進行信息數(shù)據(jù)的收集，并且具有根據(jù)實際情況進行分析的判斷能力，所以第三階段的機器人在各個行業(yè)中的適應性已經(jīng)到達了一定的高度，但是，相應的也存在一個明顯的缺點，就是這類工業(yè)機器人的生產(chǎn)成本過高，這也是限制工業(yè)機器人推廣和應用的一個主要原因。

1.2 在數(shù)控機床中的應用

在數(shù)控機床中應用機電機電一體化技術(shù)是一個成功的范例。數(shù)控機床在經(jīng)歷了長時間的探索和發(fā)展以后，所呈現(xiàn)出的精準控制程度已經(jīng)到達了一定的高度，而且所具有的性能也到了極大的拓展，在操作過程中非常簡便，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)控機床已經(jīng)實現(xiàn)了大量cpu和主總線的結(jié)構(gòu)體系。因此，在對數(shù)控機床的設計過程中采取相對開放的設計理念，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，不管是面對用戶方面的編程，還是改裝和省級工作都會變得非常的簡便。

1.3 在分布式控制系統(tǒng)中的應用

在相關(guān)行業(yè)中所說的分布式控制系統(tǒng)是相對于一些集中式的控制系統(tǒng)而言的，具體是指根據(jù)一臺中央計算機來對負責現(xiàn)場監(jiān)測的多臺計算機進行指揮和控制。因為分布式控制系統(tǒng)本身具備十分強大的安全性、功能性，所以在當前很多比較大型的幾點一體化系統(tǒng)中都會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，就應該根據(jù)實際情況來進行分布式的系統(tǒng)控制工作，再經(jīng)過合理的層級劃分來實施兩到三級，甚至是多級，這樣才有利于中央計算機實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)測、控制以及管理等。近年來，在測控技術(shù)不斷發(fā)展的形勢下，分布式系統(tǒng)也不斷地完善和進步，到目前為止，在實際生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為了調(diào)度和處理、在線的優(yōu)化、生產(chǎn)計劃的統(tǒng)一管理等許多功能集于一體的綜合性系統(tǒng)。

2 我國機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

我國機電一體化技術(shù)在未來應該朝著人格化、智能化、微型化的方向進行發(fā)展。從人格化的方向發(fā)展來講，具體是指機電一體化系統(tǒng)可以合理的模仿人類的生命機能，而且在這樣一個過程里面十分重視人和產(chǎn)生之間存在的關(guān)聯(lián)，所以說是一種比較適用于人來操作和使用的機電一體化的產(chǎn)品。從智能化的方向發(fā)展來講，具體是指機電一體化技術(shù)所追尋的最終目標就是為了提高機械產(chǎn)品所具備的智能化水平，所以在近些年來，我國相關(guān)人士對機電一體化技術(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間和精力，并且獲得了較為不錯的成果，但是，在許多領域中機械產(chǎn)品的智能化水平還是難以滿足社會發(fā)展的需求，因此，智能化應該作為機電一體化技術(shù)未來發(fā)展的主要對象。機電一體化產(chǎn)品的微型化發(fā)展，同樣也是未來發(fā)展的一個主要對象，目前，在機電一體化經(jīng)過這么多年的發(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行大量的探索和研究。

3 結(jié)語

綜上所述，機電一體化技術(shù)是我國經(jīng)濟發(fā)展中不可缺失的一項技術(shù)，但是，在社會不斷發(fā)展的形勢下，當前機電一體化技術(shù)在某些領域中還不能滿足社會發(fā)展的需求。因此，未來我國的機電一體化技術(shù)應該朝著人格化、智能化、微型化的方向積極地進行發(fā)展。

參考文獻：

[1]徐文峰.機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應用[J].黑龍江科技信息， 2016（27）.

[2]蘇東，龔國銀.關(guān)于機電一體化技術(shù)的應用和發(fā)展研究[J].知音勵志，2016（10）.

[3]王緒東，姜培剛.機電一體化的應用領域和發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016（05）.

作者簡介：王軍杰（1972-），男，山東萊州人，本科，助理工程師，電氣主管，研究方向：自動控制、機電一體化。endprint