機電一體網絡化的實驗探索

姜建華

【摘要】機電一體化的應用在生活中的應用越來越多，本文從機電一體網絡化的實際應用入手，介紹了機電一體網絡化的特點，介紹了機電一體網絡化的智能為人們帶來的便利。

【關鍵詞】機電一體化；網絡化；智能

機電一體化是一項將機械與電子結合在一起的一門技術，近年來被人們廣泛受用，大多數的工廠都是利用機電一體化的技術來運行整個工廠的生產發(fā)展。但是現(xiàn)在人力已經不足夠滿足生產發(fā)展要求，隨著計算機技術的到來，現(xiàn)在我們所說的機電一體化不單單是機械與電子的結合，更是升華到了計算機技術和微電子技術的緊密結合的境界，他們也越來越多的被應用到日常的生活中，給人們帶來了更加人性化的便利生活。

1、機電一體化

機電一體化大多數被用于醫(yī)療儀器中。比如機電一體化技術與診斷儀器，隨著機電一體化的不斷研究，醫(yī)療技術的進步，兩個領域的合作也有了一定的必要性，不能單靠望、聞、問、切做診斷，病源的多樣化，光靠肉眼看已經不足夠看出病癥，這就必須要運用到醫(yī)療診斷儀器：X 光機、計算機斷層掃描設備、血管造影設備、心電圖機、腦電圖機、肌電圖機、超聲診斷設備、核磁共振、正電子計算機斷層掃描設備等。還有就是機電一體化技術與監(jiān)護儀器，對于住院的病人來說，護士對他們的護理主要是看著心電圖和腦電圖，如果應用計算機技術，將機電一體化和醫(yī)療器械結合，研發(fā)出一種具有記憶、凍結、趨勢顯示和分析功能，即能夠準確的看出病人的病癥，還能夠減少護理人員的工作量。另一方面就是機電一體化技術與治療器械，隨著現(xiàn)在的科學技術發(fā)展進步，各種各樣的治療器械也不斷出現(xiàn)，比如激光刀等等。

2、機電一體化的起源與發(fā)展

2.1機電一體化的起源

機電一體化最早是起源于日本，早在1970年就在日本的某本雜志上出現(xiàn)過，但是那時的機電一體化還不被人們所認知，直到20世紀80年代才漸漸流入我國，我國的機電一體化起步比較晚，當時的經濟發(fā)展也不如其他的發(fā)展大國，面對全球的經濟競爭我國的壓力很大，一直都是面臨著一個嚴峻的形式。

機電一體化可以大致分為三個階段，第一個階段是初步發(fā)展階段，在20世紀60年代這一個階段，人們分為兩類，一類是能夠自己應用電子技術，并且將電子技術應用到生產發(fā)展中，節(jié)省人力，提高生產效率，另一類便是沒有認識到電子技術的便利性，還是一味的使用古老的方法去生產發(fā)展。尤其是在第二次世界大戰(zhàn)期間，打仗的軍隊為了勝利就不得不利用電子技術發(fā)展處更好更先進的機械，都知道勝者為王，特別是處于戰(zhàn)爭時期，更加激發(fā)了人們的生產欲望，甚至有些圖謀不軌的人更是認真的研究以便發(fā)展出新型武器來出賣得到一定好處再后來戰(zhàn)爭結束，戰(zhàn)后全國都專注于經濟發(fā)展，經濟恢復好的國家也開始積極研究機電一體化技術，并且發(fā)達國家已經深入機電一體化領域，那時的研發(fā)狀態(tài)還不夠完善，當時的機電一體化技術也不夠完善，沒有達到完美的地步，也就是機械和電子技術還未能完美結合。

第二個階段是20世紀70年代到20世紀90年代之間，這一階段可以稱之為蓬勃發(fā)展階段。在這一時期，的計算機技術、通信技術等電子技術已經得到了一定的完善，這也為后來的機電一體化發(fā)展奠定了一定的基礎。人們慢慢嘗到了機電一體化為生活帶來的甜頭，在日本被廣泛應用，也著重于機械和電子技術發(fā)展的研究。而80年代到90年代才逐漸被我國國民認知，但是有些還不能完全接受。

第三個階段是世紀年代后期，這是是機電一體化技術的熱期，全球開始研究機電一體化技術，開始了機械與電子技術結合的研究新領域，同時光電、通信技術、控制技術等也逐漸流入我國，新的研究也開始了，這時又漸漸出現(xiàn)了光電一體化以及微機一體化等等的先進技術，同時，人工智能也漸漸被融入到生活中，人工智能這一領域為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。

2.2機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化的發(fā)展方向有很多，包括網絡化、智能化、模塊化、微型化、綠色化、系統(tǒng)化等很多待開發(fā)的功能，

網絡化：逐漸興起的計算機網絡，使得人們對網絡逐漸著迷，幾乎家家都會具備一臺計算機，這也是中國邁入機電一體網絡化的第一步，人們在網上被傳授知識，當然也會有些人注意到機電一體化，對于網絡的普及，我國的專業(yè)人員研究出了遠程控制，而遠程控制的終端移動設備，就是我們說的機電一體網絡化。

智能化：就像是機器被賦予了人性，機電也不再是冷冷冰冰只知道按照自己的設定運行生產的設備，他們也可以像人類一樣有自己的‘思想。比如現(xiàn)在普遍出現(xiàn)的智能機器人，他們可以像正常人一樣簡單的與人交流，使他們有一個自己的邏輯思維，也就是說機器被灌入了某種心理學、運籌學、計算機科學與技術、生理學等等技術思想。

模塊化：機電一體化的生產產品種類繁多，而生產的廠家也是有不同種類型的工廠，研制開發(fā)也各自有著不同的標準，這樣種類多的基礎上又分很多種，就需要機電一體模塊化來管理，將工廠種類分成幾大模塊，再將這幾大模塊分成幾小模塊來管理，就方便了人們也方便了生產，是一舉兩得的好事情。

微型化：是機電一體化向微觀世界進軍的一種趨勢，不再是做粗條的生產，還可以研究微電子、微觀經濟技術等等，運用機電一體微型化技術，可以實現(xiàn)耗能少、功能高的生產愿望。

綠色化：機電一體綠色化是指在生產制造的過程中，不再是像老工廠生產一樣會造成工業(yè)氣體、工業(yè)垃圾等污染空氣質量以及人們的生活環(huán)境。他更多的是節(jié)能生產、對生態(tài)化境減少微汗，給人們的生活環(huán)境也帶來了保障。

系統(tǒng)化：機電一體系統(tǒng)化就是指在生產制造的過程中設點一個特定的系統(tǒng)，但是不需要工人親自監(jiān)督，機械自己便可以完成。系統(tǒng)化有他自己的表現(xiàn)特征，其中最顯著的就是系統(tǒng)體系在結構上采用了相對來說比較開放的一種結構。也就是說系統(tǒng)可以不受規(guī)范的靈活選擇自己的組成部分，同時也實現(xiàn)了多功能的系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。

2.3機電一體網絡化的設備

機電一體網絡化的設備在生活中被廣泛應用到工廠的生產、物品的管理、電動機管理等，大大的便利了人們的日常生活，滿足了人們少出力高效率的欲望。

3、機電一體網絡化的特點

3.1節(jié)能降耗，提高生產效率

比如在地下工作的各種運行機器，例如通風機、起重機、傳輸機器等，如果運用人力費時又費力，而使用網絡PC端控制，既可以精準的完成，又可以節(jié)省人力，同時還可以提高生產效率，滿足了節(jié)能降耗，提高生產效率這一特點。

3.2適用范圍大

機電一體網絡化的技術不單單是單功能，隨著現(xiàn)在的技術發(fā)展，機電一體網絡化可以完成比較復雜的復合技術了，在功能方面不再具有局限性，讓機電一體網絡化的生產產品功能得到了提高，范圍也逐漸被擴大，應用到各大領域，深化了機電一體網絡化的認知程度。機電一體網絡化的產品也可以具備智能的功能，滿足了人們需求的同時，也加深了對機電一體網絡化的研究。

3.3在線監(jiān)控、自動報警及故障自診

從前的工廠需要工人不停的輪流監(jiān)督工廠的運行發(fā)展，并且要不間斷的走來走去看著機器是否發(fā)生故障，如果有故障還要跟特定的工人保修，并且要專業(yè)的人員來維修。而利用機電一體網絡化這一技術，對于工廠的電動機、工作裝置等機器，進行全天24小時的在線監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)機器生產出現(xiàn)故障會自動就開啟報警模式，并且可以明確的發(fā)現(xiàn)并且指出故障在哪里，對有些故障可以自我修復，不能夠自我修復的甚至可以提出故障的修復方法，可以減少工人的工作量，改善工人的工作環(huán)境以及工作的條件，同時可以提高機器的生產效率，對于故障自我修復的功能，也可以節(jié)省了維修費用等，減少維修機器設備的時間次數，還可以提高該機器設備的使用壽命。

結語：

綜上所述，機電網絡一體化已經是未來發(fā)展的趨勢，對于我國各個行業(yè)都有諸多的影響力，因此對于該項技術應不斷開發(fā)完善，加強我國各項發(fā)展。

參考文獻：

[1]胡新珉.醫(yī)學物理學[M].第6版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2004.

[2]潘屏男，李樹祥，等.現(xiàn)代大型醫(yī)療設備[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2002.

[3]鄒慧君，廖武，郭為忠，王石剛.機電一體化系統(tǒng)概念設計的基本原理機械設計與研究[J].1999.

[4]魏洪興.嵌入式機電控制技術框架及應用研究[J].北京航空航天大學博士學位論文.2003.

[5]張訓文.機電一體化系統(tǒng)設計與應用[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

[6]潘屏男，李樹祥，等.現(xiàn)代大型醫(yī)療設備[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2002.