淺談機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

隋延寶 高萬成 高亞龍

摘 要：機(jī)電一體技術(shù)主要結(jié)合了機(jī)械、電工電子、微電子、信息傳感、信號(hào)變換等多種技術(shù)，并將其有效結(jié)合以滿足實(shí)際需求，是一種群體技術(shù)的有機(jī)集合，而不是簡單的拼湊。機(jī)電一體化的產(chǎn)品也不僅僅是人或肢體的延伸，更是對(duì)于人類感官以及頭腦的延伸，是具有智能化特征的現(xiàn)代化技術(shù)，目前來說現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備都可以稱之為機(jī)電一體化設(shè)備?；诖?，文章以機(jī)電一體化含義為切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)電一體化應(yīng)用和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，以期促進(jìn)機(jī)電一體化發(fā)展。

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

機(jī)電一體化是社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其并不是獨(dú)立存在的，而是一種綜合性技術(shù)，包含多種學(xué)科知識(shí)，各個(gè)技術(shù)不斷發(fā)揮各自優(yōu)勢。在科技的推動(dòng)下，技術(shù)間的融合趨勢也會(huì)逐漸加強(qiáng)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。因此，研究機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢，不僅能夠使人們清楚機(jī)電一體化的概念，而且對(duì)于技術(shù)的推廣和研發(fā)也有著重要的意義。

一、機(jī)電一體化含義闡述

機(jī)電一體化技術(shù)綜合性特征較為明顯，其融合多個(gè)學(xué)科技術(shù)，主要涉及機(jī)械、電子等領(lǐng)域。機(jī)電一體化主要在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)、信息技術(shù)處理中發(fā)揮著重要作用，重視對(duì)機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)的電子器材的研究和探索，目的是更好地支持工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，為其提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。機(jī)電一體化發(fā)展實(shí)踐中，重點(diǎn)集中在信息與產(chǎn)品的組成，主要是關(guān)注傳感、信息以及機(jī)械技術(shù)的全面發(fā)展。

二、機(jī)電一體化技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.數(shù)控機(jī)床。在發(fā)展中，數(shù)控機(jī)床在功能、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品制造、控制力度上都有了一定的提高和改變，在機(jī)床控制中引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上可以進(jìn)行高質(zhì)量生產(chǎn)，一臺(tái)機(jī)床已經(jīng)具備了同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)床的性能，并在此基礎(chǔ)上，減少工作時(shí)間，有效提高工作效率。此外，對(duì)于一些有質(zhì)量問題的產(chǎn)品，機(jī)電一體化技術(shù)可以對(duì)破損、物料搬運(yùn)做出準(zhǔn)確的判斷，并通知工人進(jìn)行修復(fù)。

2.工業(yè)機(jī)器人。由于過去技術(shù)水平較低，創(chuàng)造出來的工業(yè)機(jī)器人只能做簡單的動(dòng)作，并只能重復(fù)這一種動(dòng)作，不能有效應(yīng)用到實(shí)際工作中，機(jī)器人操作存在很大的局限性，不能全面為生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)，面對(duì)不同種類的工作，其不能采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)于工作方式的改變，工業(yè)機(jī)器人不能靈活適應(yīng)多種不同工作方式，功能實(shí)用性和靈活性存在很多缺陷和不足。但是隨著近些年來技術(shù)的不斷改進(jìn)，機(jī)器人的制作也在一定程度上發(fā)生了許多改變，許多小機(jī)器人已經(jīng)具備了多各種先進(jìn)的傳感軟件，可以最大程度幫助人類進(jìn)行工作，在一定程度也可以通過不同的變換形式靈活適應(yīng)不同種類的工作，為工人分擔(dān)多種工作，機(jī)器人可以通過對(duì)作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象進(jìn)行簡單的信息獲取、計(jì)算機(jī)處理與分析，根據(jù)不同的指令實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)的加工、生產(chǎn)制造，從而提高工作生產(chǎn)率，也為公司帶來不可估量的效益。

3.分布式控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)主要是通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)智能單元進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品集中操作、監(jiān)視和管理，有效提高產(chǎn)品性能。此外，將機(jī)電一體化運(yùn)用到分布式控制系統(tǒng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，而且在一定程度上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程實(shí)施調(diào)度和生產(chǎn)計(jì)劃的統(tǒng)一管理，因此，現(xiàn)在的分布式系統(tǒng)可靠性高、操作便捷以及維護(hù)方便。

三、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

1.智能化。當(dāng)前，我國科技水平不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)正在向著智能化方向發(fā)展，智能化主要是完善機(jī)器行為概念，其以控制理論為基礎(chǔ)，主要包括了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)以及運(yùn)籌學(xué)等多種新思想和新方法，以模擬人類智能等更高的控制為目標(biāo)，使其富有判斷推理能力、邏輯思維能力以及自主決策能力等。雖然機(jī)電一體化產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)與人類生活完全相同的智能功能，但是卻具有一些高性能和高速處理等特征的低級(jí)智能和部分人類智能。

2.綠色環(huán)?；＞G色環(huán)保是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主要目標(biāo)，同時(shí)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷推進(jìn)，因此，綠色環(huán)保也要作為機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向，未來的機(jī)電一體化應(yīng)當(dāng)具備對(duì)環(huán)境污染較低且設(shè)備易回收利用的功能，進(jìn)而才能有效的利用資源，以此來不斷促進(jìn)資源的可持續(xù)發(fā)展，有利于建設(shè)能源資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)。

3.微型化、輕量化。結(jié)構(gòu)微型化、輕量化，也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)主要發(fā)展方向，例如，我國已成功研制出了可為電機(jī)提供能源的毫米級(jí)微型電池、制造出了直徑為毫米級(jí)的機(jī)械軸承、研制出了納米級(jí)的中國地圖顯示儀等等。特別是隨著納米技術(shù)、分子測量技術(shù)、原子掃描技術(shù)、微觀顯示技術(shù)等多種新興技術(shù)的快速發(fā)展，相信在不久的將來，各種機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步簡單化、微型化，且輕量化程度將越來越高。

4.網(wǎng)絡(luò)化。在未來工業(yè)制造中也要實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的相互結(jié)合。將網(wǎng)絡(luò)引入到機(jī)電一體化中，可以賦予工業(yè)發(fā)展的新理念。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和普及，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工業(yè)改革也漸漸地深入到各大企業(yè)中。而且很多工業(yè)生產(chǎn)都離不開網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程操控，很多制作流程、銷售渠道都需要通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。另外，由于科技的發(fā)展，大量的生成工作和技術(shù)管理都會(huì)慢慢走向網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)程序化和遠(yuǎn)程化控制，也為生產(chǎn)生活提供了便利。

總之，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，以及工業(yè)的快速發(fā)展，給機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇，對(duì)提高產(chǎn)品性能與質(zhì)量以及促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展都具有至關(guān)重要的作用。因此，在機(jī)電一體化發(fā)展中，首先要認(rèn)識(shí)與了解機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而清楚地認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，有效促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用，以此優(yōu)化產(chǎn)品的性能，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)快速、穩(wěn)健發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]于霞.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].科技展望，2017，27（24）：152.