機電一體化技術的應用和發(fā)展構建

◎趙俊強

機電一體化技術的應用和發(fā)展構建

◎趙俊強

機電一體化技術在近年來獲得了較多的發(fā)展與應用，在對應領域當中發(fā)揮出了重要的作用。在本文中，將就機電一體化技術的應用和發(fā)展進行一定的研究。

在現(xiàn)代技術不斷發(fā)展的過程中，學科間的滲透與交叉更為明顯，并因此在工程技術獲得了更快的發(fā)展與改造。在機械工程領域中，機電一體化技術在計算機同微電子技術發(fā)展的過程中不斷完善，并在實際應用當中發(fā)揮出了重要的作用。

機電一體化技術應用

目前，機電一體化技術的應用主要有以下方面：第一，數(shù)控機床。在不斷發(fā)展當中，數(shù)控在控制精度、功能、操作以及結構等方面獲得了積極的應用，其發(fā)展逐漸向著模塊化、緊湊化以及總線式方向發(fā)展，且為多主總線、多CPU體系。在開放式設計下，能夠對用戶的應用效益進行最大限度的提升，硬件功能模塊與結構也具有了更好的兼容性以及層次性。為了實現(xiàn)加工的動態(tài)仿真，在系統(tǒng)當中通常具有模糊控制以及在線診斷機制的引入，且大容量存儲器以及模塊化軟件的應用，不僅對于數(shù)控功能而言是一種積極的豐富，且能夠有效提升系統(tǒng)控制功能；第二，工業(yè)機器人。在以往機器人應用中，其僅僅在示教內容方面能夠實現(xiàn)簡單的運動，而在面對不同作業(yè)對象以及工作環(huán)境的情況下，其在具體靈活性以及適應性方面則存在著一定的不足。而在技術不斷發(fā)展過程中，第二代機器人當中已經(jīng)具有了較多的傳感元件，在實際工作當中，將對操作對象以及作業(yè)環(huán)境實現(xiàn)簡單的信息獲取、處理分析，在作出相應判斷的基礎上實現(xiàn)動作控制?，F(xiàn)代機器人則具有了更多的感知功能，對復雜的邏輯思維進行處理，且能夠在不同環(huán)境當中獨立行動；第三，分布式控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，即由中央計算機實現(xiàn)智能控制單元以及測控計算機的控制指揮，通常情況下，其可以分為二級或更高級別，能夠有效實現(xiàn)具體生產當中監(jiān)視、管理、集中操作以及分散控制等功能。在測控技術不斷發(fā)展的情況下， 分布式控制系統(tǒng)也在此過程當中具有了更為強大的功能，不僅能夠實時控制生產過程，且能夠對生產進行在線優(yōu)化、實時調度以及計劃統(tǒng)計管理等功能，是一種集測控管理于一體的綜合式系統(tǒng)。應用特點方面，具有著較高的可靠性、便于維護、控制功能多且可擴展。此外，該系統(tǒng)也具有聯(lián)鎖保護功能，通過人工手動控制方式的應用進一步提升系統(tǒng)運行的可靠性。

機電一體化技術發(fā)展趨勢

機電一體化在未來當中的發(fā)展趨勢為：第一，高性能化。在實際應用當中，相關工作對機電一體化技術具有了更高的要求，為了對現(xiàn)階段生產需求進行滿足，在新一代機電一體化系統(tǒng)當中，則在效率、精度、可靠性、速度方面具有了更高的要求。對此，在未來發(fā)展中，機電一體化技術則需要向著更高效率、高可靠性以及更高速度方面發(fā)展；第二，微型化。微型化即是指機電一體化向著微型領域發(fā)展，是人們在對高新技術微型化追求所指引的。同普通技術相比，微型機電一體化產品在軍事、信息以及生物醫(yī)療方面具有著更為明顯的優(yōu)勢，在實際應用當中具有著運動靈活、體積小以及耗能小的優(yōu)點，能夠勝任更多任務；第三，智能化。人工智能是現(xiàn)階段機電一體化技術發(fā)展的一個主要方向，主要包括有數(shù)控機床智能化以及機器人智能化。所謂智能化，是對機器行為的一種描述，是在控制理論基礎上對新方法以及思想的吸收，在對人類智能模擬的基礎上使其擁有邏輯思維、自主決策以及推理判斷的能力，在實際控制方面具有更高的目標；第四，系統(tǒng)化。系統(tǒng)化方面，其主要特征有兩個方面。首先是模式化總線以及開放式總線結構的應用，以此使系統(tǒng)能夠以任意方式組合裁剪，靈活組態(tài)，實現(xiàn)多子系統(tǒng)的綜合管理以及協(xié)調控制。其次是通信功能方面的升級，即人同產品間的關系成為技術發(fā)展的重點，在未來，機電一體化相關產品將向著人性化水平更高的方向發(fā)展。在現(xiàn)實生活中，很多機電一體化產品都是由人類以及動物啟發(fā)而研制的，如何對機電一體化賦予更多情感、人性以及智能，對具有人性化產品進行研制則成為了未來技術發(fā)展的主要方向；第五，網(wǎng)絡化。在網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展的過程中，市場環(huán)境也在此當中具有了較大的變化，并因此對機電一體化同網(wǎng)絡化的融合進行促進。在我們現(xiàn)今所處的網(wǎng)絡時代中，以網(wǎng)絡為基礎的遠程控制以及監(jiān)視技術不斷涌現(xiàn)，對于遠程控制終端而言，其自身即是機電一體化產品，通過網(wǎng)絡的集成，人們在家中即能夠享受各類技術的便利，以此使得網(wǎng)絡化是機電一體化未來發(fā)展的一項重要趨勢；第六，綠色環(huán)?；?。綠色環(huán)保是現(xiàn)今時代發(fā)展的重要主題，對于機電一體化發(fā)展來說也是如此。在產品設計、制造以及具體應用中，都需要保證產品能夠滿足環(huán)境保護方面的需求，不僅具有較高的資源利用率，且需要避免對生態(tài)環(huán)境造成危害。在此過程中，機電一體化技術也將通過能源以及資源的高效利用積極尋求可持續(xù)發(fā)展道路。

在上文中，我們對機電一體化技術的應用和發(fā)展進行了一定的研究，在未來發(fā)展中，需要能夠充分把握該技術應用重點，在把握技術需求、發(fā)展方向的基礎上從環(huán)保、智能、性能、微型以及網(wǎng)絡方面入手，不斷擴大技術影響力與應用價值。

（作者單位：北京志能祥贏節(jié)能環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆?/p>