試論機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

祝茂欽

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下得到迅猛的發(fā)展，并且其應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸拓寬，發(fā)展前景非常良好。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)的涉及面越來越廣，與其他諸多領(lǐng)域的融合度越來越高，因此會(huì)形成一種新的局面，并且會(huì)朝著科技化、現(xiàn)代化的發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。作者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，就機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)談一談自己的看法。

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

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0163-02

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中會(huì)融入越來越多的現(xiàn)代化技術(shù)，比如微電子技術(shù)、機(jī)械化技術(shù)和電子工程技術(shù)，并且會(huì)隨著時(shí)間的推移實(shí)現(xiàn)全面融合。從目前實(shí)際情況來看，機(jī)電一體化技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到有效的應(yīng)用，同時(shí)還能對(duì)一些現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行完善。在這個(gè)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)的多樣性功能也得到有效的凸顯。從機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)前發(fā)展情況來看，其發(fā)展空間非常寬闊。本文首先對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上就其發(fā)展趨勢(shì)展開論述。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

1.1 汽車電子化產(chǎn)品

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，汽車行業(yè)在最近幾年的發(fā)展也是突飛猛進(jìn)，汽車電子化產(chǎn)品的發(fā)展也隨之得到快速的發(fā)展。眾所周知，目前汽車上比較常見的產(chǎn)品主要有三種傳感器和五種儀表，即油量傳感器、水溫傳感器、機(jī)油壓力傳感器和車速里程、燃油表、水溫表、機(jī)油壓力表、電流表等指示表[1]。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展之前，汽車上的產(chǎn)品幾乎都是使用機(jī)械式儀表，這種機(jī)械式儀表運(yùn)行效率低，而且一旦出現(xiàn)故障，不僅很難找到故障原因，修理也有著較高的難度，處理起來非常費(fèi)事。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，汽車行業(yè)也逐漸引進(jìn)這種新型的技術(shù)開發(fā)電子化產(chǎn)品。從目前情況來看，傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表已經(jīng)逐漸被電子化儀表所取代。電子化儀表不僅可以實(shí)現(xiàn)多樣化，還能針對(duì)駕駛員的目視性加以改進(jìn)[2]。

1.2 機(jī)器人

有關(guān)研究資料表明，機(jī)器人是我國20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一。而智能機(jī)器人的制作離不開機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。由于機(jī)器人的運(yùn)用能夠在一定程度上降低工廠對(duì)于員工進(jìn)行雇傭的資金壓力，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)我國群眾工作的高效和順利開展，所以我國對(duì)于機(jī)器人的研發(fā)工作一直在如火如荼的進(jìn)行。從某種程度上來說，機(jī)器人的制造工作能夠?qū)⒁粋€(gè)國家的現(xiàn)代化水平和綜合技術(shù)實(shí)力充分反映出來，所以我國有關(guān)部門非常重視機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，這也在一定程度上說明機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景非常廣闊。智能機(jī)器人能夠?qū)Χ喾N信息進(jìn)行識(shí)別、處理和獲取，同時(shí)完成一些比較復(fù)雜的操作任務(wù)，相對(duì)于一些工業(yè)機(jī)器人，智能機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性和靈活性更強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛，在一些非制造領(lǐng)域和制造領(lǐng)域，機(jī)器人有著非常重要甚至是不可或缺的地位，比如娛樂、服務(wù)、軍事、排驗(yàn)、救災(zāi)、醫(yī)用、建筑、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)、水下、核工業(yè)等各個(gè)方面，都可以替代人工完成各種任務(wù)[3]。除此之外，作為一項(xiàng)信息化和自動(dòng)化的設(shè)備與裝置，智能機(jī)器人還可以進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)世界當(dāng)中，發(fā)揮出更大和更多的作用。這對(duì)人們生活水平和生產(chǎn)水平的提升以及新產(chǎn)業(yè)的開辟有著非常重要的意義和作用。

1.3 自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)

從目前我國實(shí)際發(fā)展情況來看，機(jī)電一體化技術(shù)在我國很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，取得的成效也非常顯著，其中包括自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)。在自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)領(lǐng)域運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以在很大程度上促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)。除此之外，由于我國國民經(jīng)濟(jì)在最近幾年獲得快速發(fā)展，在這樣的背景下，越來越多的自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)被運(yùn)用到工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域，這在一定程度上也有效推動(dòng)我國工業(yè)化發(fā)展。但是從目前情況來看，我國的機(jī)電一體化技術(shù)還需要不斷向前發(fā)展，只有這樣才能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求。因此，我國有關(guān)部門還要做好人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邊坡調(diào)速等各個(gè)方面的工作[4]。從某個(gè)程度上來說，這也是機(jī)電一體化技術(shù)未來的主要發(fā)展方向。

1.4 數(shù)控機(jī)床

從世界范圍內(nèi)來看，我國作為一個(gè)生產(chǎn)大國，在國際上有著很強(qiáng)的立足之地。也正是由于我國正處在快速發(fā)展的過程中，所以對(duì)機(jī)床的使用還比較多。目前，我國占有機(jī)床的比例在世界上排名第一，機(jī)床的運(yùn)用和發(fā)展在很大程度上促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加了我國的生產(chǎn)總值。通常情況下，我國的機(jī)床建設(shè)與我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)有著非常密切的聯(lián)系。在目前這個(gè)階段，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，這在一定程度上離不開機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和支持。但是從綜合水平的角度來看，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界上還排在中等的位置[5]。所以我國還要不斷研究和發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，以此推動(dòng)我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 綠色化發(fā)展趨勢(shì)

在最近幾年，我國的工業(yè)獲得快速的發(fā)展，人們的生活也因此更加舒適，物質(zhì)條件也越來越好。但與此同時(shí)，生態(tài)環(huán)境不斷遭遇破壞，受到嚴(yán)重的污染，資源也在逐漸減少。國家越來越關(guān)注環(huán)保方面的問題，并在此基礎(chǔ)上頒布了一系列的環(huán)保措施以及與環(huán)保有關(guān)的發(fā)展戰(zhàn)略。由此可見，對(duì)環(huán)境資源進(jìn)行保護(hù)將會(huì)是未來的重要發(fā)展趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品的概念也在這樣的背景下誕生，無論是使用、制造、效果還是設(shè)計(jì)方面，綠色產(chǎn)品都非常符合人類健康的要求和環(huán)境保護(hù)的要求。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在未來將會(huì)朝著綠色化的方向持續(xù)發(fā)展。

2.2 微型化發(fā)展趨勢(shì)

除了綠色化的發(fā)展方向之外，筆者認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)朝著微型化的方向發(fā)展，微型化主要指機(jī)電一體化技術(shù)在微觀領(lǐng)域以及微型機(jī)器領(lǐng)域方面的發(fā)展。用通俗一點(diǎn)的話說，機(jī)電一體化技術(shù)的微型化發(fā)展就是指研發(fā)一些尺寸低于1厘米，非常小的機(jī)電一體化產(chǎn)品[6]。隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)甚至還會(huì)朝著納米化和微米化的方向發(fā)展。這方面的產(chǎn)品具有運(yùn)動(dòng)靈活、耗能少、體積小等優(yōu)勢(shì)，在精細(xì)加工等方面有著非常顯著的效果。endprint

2.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，信息技術(shù)在最近幾年獲得迅猛的發(fā)展，在未來的發(fā)展前景也是一片大好。在這樣的發(fā)展背景下，我國的工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域都面臨著一系列的變革要求。由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，并且能夠打破空間限制，全球的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)都有效聯(lián)合在一起，形成經(jīng)濟(jì)全球化的局面。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和全面普及，各種各樣的監(jiān)視技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)也會(huì)得到快速發(fā)展并且成為社會(huì)熱點(diǎn)，而遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備的研發(fā)離不開機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。因此可以預(yù)想，一旦研發(fā)出機(jī)電一體化新產(chǎn)品，就會(huì)因?yàn)樽陨淼目煽抠|(zhì)量以及具備的獨(dú)特功能風(fēng)靡世界。除此之外，從目前的發(fā)展情況來看，家電的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是未來的一個(gè)必然趨勢(shì)，不僅可以提高人們生活的舒適度和便捷性，同時(shí)也讓機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)發(fā)展更加明顯。

2.4 智能化發(fā)展趨勢(shì)

智能化發(fā)展是機(jī)電一體化技術(shù)在21世紀(jì)最重要的發(fā)展方向之一，也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能化主要是在控制理論基礎(chǔ)上建立并且針對(duì)機(jī)器行為的一種概念。主要包括運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能等多種新方法和新思想，其目標(biāo)就是對(duì)人類智能等更高的控制進(jìn)行模擬，使其具備自主決策能力、邏輯思維能力、判斷推理能力等。智能化發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)電一體化技術(shù)在未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是相關(guān)研究人員針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在目前階段的主要研究內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展不僅可以在未來實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分勞動(dòng)力的解放，還能有效提高國民生產(chǎn)總值。雖然從目前情況來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品還不能和人類的智能性實(shí)現(xiàn)等化，但是具備部分人類智能數(shù)和低級(jí)智能，能夠擁有高速微處理器和高性能的一些特征，在未來將會(huì)擁有更高的智能，為人們的生產(chǎn)和生活提供更多的便利。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在我國獲得快速的發(fā)展并且在我國很多領(lǐng)域都得到有效的應(yīng)用，比如汽車電子化產(chǎn)品領(lǐng)域、機(jī)器人領(lǐng)域、自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)領(lǐng)域以及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域等。隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)朝著綠色化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)得到有效的拓寬，為我國國民經(jīng)濟(jì)增長做出更多、更大的貢獻(xiàn)。

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