探究機電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

潘祿 徐長遠(yuǎn)

摘?要：隨著科技的飛速發(fā)展，器械應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟增長的重要推助力?，F(xiàn)如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。

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

1 機電一體化技術(shù)

機電一體化集計算機、自動化、機械加工、電子信息等技術(shù)于一身，融合了各領(lǐng)域的專業(yè)優(yōu)勢，有效解決了人工工作量大、工作效率低、質(zhì)控不可控因素多等問題。其中，信息處理技術(shù)作為機電一體化的基礎(chǔ)構(gòu)成部分，對自動化整體控制質(zhì)量起著決定性影響。通常情況下，信息處理技術(shù)大多數(shù)情況下采用光纖傳感器，以便提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及高效性;而本體機械加工技術(shù)的應(yīng)用可以避免設(shè)備過重、運轉(zhuǎn)速度低等現(xiàn)象，對機械加工生產(chǎn)效率的提升大有裨益;計算機技術(shù)則用于設(shè)定機電一體化設(shè)備的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，有助于加強對生產(chǎn)規(guī)格的控制管理，從而保障機電一體化系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性。

2 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)控機床

數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機床的實際生產(chǎn)制造過程中，機電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機床的排斥效應(yīng)，為機床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機床的智能化水平。

2.2 分布式控制系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進而實現(xiàn)對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統(tǒng)運行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機可以進行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。

2.3 全自動照相機

全自動照相機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進行最優(yōu)化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進技術(shù)。

2.4 工業(yè)機器人

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患?；诖耍藗兘Y(jié)合機電一體化技術(shù)，利用機器人代替人工進行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題?？v觀工業(yè)機器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機器人只能機械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

3 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強化機電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。

3.3 模塊化

實現(xiàn)模塊化是機電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，機電一體化包含計算機技術(shù)、機械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進機電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。

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