機電一體化工程技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢分析

余遠建

摘要：隨著計算機技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)在機械設(shè)備領(lǐng)域中的快速發(fā)展，機電一體化技術(shù)取得了快速的發(fā)展并在很多行業(yè)被廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今機械設(shè)備主要的發(fā)展潮流，隨著機電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴展，相應(yīng)的挑戰(zhàn)也越來越多，基于此，本文對機電一體化技術(shù)目前的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行簡要分析。

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

引言

機電一體化理論在20世紀70年代被人們提出，機電一體化技術(shù)是一種將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、機械和伺服傳動等技術(shù)融于一體的綜合性很強的現(xiàn)代化技術(shù)，機電一體化技術(shù)所涉及的專業(yè)眾多并將各專業(yè)優(yōu)勢進行匯集融合，機電一體化技術(shù)在很大程度提高了工業(yè)機械的安全性、可靠性、自動化水平和生產(chǎn)能力，因此，對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢進行分析非常必要。

1機電一體化技術(shù)概述

在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)發(fā)生了巨大變化，工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段，并且機電一體化的信息采集系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用極其廣泛，起著信息處理、控制決策等功能的重要作用。當(dāng)前，全世界都在大力發(fā)展人工智能，其發(fā)展程度與一個國家的機電一體化水平有著緊密的聯(lián)系，特別是在工業(yè)制造的領(lǐng)域中，機械電子工程通過對人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)制造業(yè)的自動化生產(chǎn)控制、故障分析以及診斷，不僅能夠有效地提高生產(chǎn)效率，而且在一定程度上能控制企業(yè)的運營成本。如今，工業(yè)機器人的發(fā)展處于上升階段，工業(yè)機器人技術(shù)的提高與產(chǎn)業(yè)模式的發(fā)展息息相關(guān)，相互促進，工業(yè)機器人可以設(shè)定精確的加工尺寸、降本增效，機器人技術(shù)是機電行業(yè)一體化系統(tǒng)操作技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中具有強有力的優(yōu)化行為。

2機電一體化技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1數(shù)控機床領(lǐng)域

數(shù)控機床是典型的機電一體化技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品，數(shù)控機床是裝有數(shù)字程序控制系統(tǒng)的自動化機床，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床全過程的技術(shù)基礎(chǔ)，利用數(shù)字機床可以實現(xiàn)零件自動加工，而且數(shù)控機床也可以在程序控制下完成物料搬運和刀具破損檢測等工作，能夠很好地解決精密、復(fù)雜和小批量的零件加工問題，也能使零件加工的效率極大提高，數(shù)控機床是現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的技術(shù)，數(shù)控機床水平也反應(yīng)出了一個國家機床生產(chǎn)的水平，目前我國高端數(shù)控機床產(chǎn)品主要依賴于國外進口。

2.2計算機制造與集成系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于計算機制造與集成系統(tǒng)可以做到動態(tài)化管控，能夠突破原先形式所存在的局限性，從而實現(xiàn)對目標進行優(yōu)化與完善，為信息數(shù)據(jù)的流暢性和穩(wěn)定性提供保障，此外，機電一體化技術(shù)還可以將研發(fā)、生產(chǎn)制造和管理等多項功能進行優(yōu)化配置，實現(xiàn)各功能有機融合，促使產(chǎn)品配置達到最優(yōu)狀態(tài)，使得計算機系統(tǒng)的集成化程度得到明顯提升，幫助企業(yè)更好發(fā)揮生產(chǎn)潛力，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

2.3高端機器人領(lǐng)域

高端機器人從廣義上來講是指自動控制機械，高端機器人領(lǐng)域?qū)儆诟呖萍挤懂牐叨藱C器人技術(shù)能夠與網(wǎng)絡(luò)進行連接實現(xiàn)遠程控制，應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)業(yè)中可以有效提高產(chǎn)業(yè)科技化，一個國家高端機器人領(lǐng)域的研究和應(yīng)用水平是國家科技能力和綜合實力的重要體現(xiàn)[3]，高端機器人應(yīng)用于生產(chǎn)活動中，不但能夠自動執(zhí)行相關(guān)生產(chǎn)操作，也能夠進行協(xié)同作業(yè)，隨著高端機器人領(lǐng)域的快速進步，高端機器人被應(yīng)用于越來越多的行業(yè)中并取得了很好的成效，推動了相關(guān)行業(yè)的快速進步，除了工業(yè)領(lǐng)域外，高端機器人逐漸在被應(yīng)用于軍事和娛樂等領(lǐng)域，高端機器人領(lǐng)域是未來世界范圍內(nèi)研究的熱點。

2.4汽車電子化領(lǐng)域

汽車電子化儀表目前已經(jīng)被廣泛使用在汽車領(lǐng)域中，汽車電子化儀表也屬于機電一體化設(shè)備，以前汽車領(lǐng)域中的儀表主要使用機械儀表，機械儀表自身具有很多缺點，例如：機械儀表本身發(fā)生機械故障的概率較高和維修比較麻煩等問題，而電子化儀表應(yīng)用于汽車領(lǐng)域可以有效避免這些問題，并可以顯著提高汽車儀表的先進程度和多樣化程度，也可以有效擴展駕駛者的視野。

3機電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢

3.1智能化

智能化是當(dāng)前機電一體化技術(shù)相比傳統(tǒng)機電一體化技術(shù)所具有的一個突出特點，隨著科技水平的不斷進步，人工智能技術(shù)、運籌學(xué)、計算機技術(shù)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)和仿生學(xué)等先進技術(shù)和先進理論紛紛進入機電一體技術(shù)[4]，各種智能化技術(shù)已經(jīng)和機電一體機技術(shù)融于一體，智能化機電一體化技術(shù)具備進行準確決策、高精度控制和自主決策等功能，智能化機電一體化技術(shù)也具備了和人類相似的邏輯思維和判斷能力，人工智能化是未來機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一，未來機電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展應(yīng)重視先進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化程度，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開拓更加廣闊的發(fā)展空間。

3.2模塊化

模塊化是機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢之一，目前，機電一體化技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家很多，并且機電一體化技術(shù)產(chǎn)品種類繁多，但是很多接口沒有形成一個共同的標準，導(dǎo)致很多產(chǎn)品接口不能通用，要想制定出一套通用的標準化接口所面臨的難度非常高，然而，機電一體化技術(shù)的模塊化設(shè)計功能就能很好解決這個問題，利用機電一體化技術(shù)的模塊化設(shè)計功能可以對標準單元進行進一步開發(fā)，制定完善的標準，保證不同產(chǎn)品部件與接口相互匹配，隨著微處理器性價比不斷提高和微機械電子技術(shù)的快速進步，各種機電一體化模塊紛紛出現(xiàn)，企業(yè)利用這些模塊可以生產(chǎn)出各種機電一體化產(chǎn)品，所以，機電一體化技術(shù)模塊化是未來企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要方向。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

機電一體化技術(shù)目前和計算機技術(shù)密切聯(lián)系在一起，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計算機技術(shù)中的重要部分，當(dāng)今社會網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域中被應(yīng)用，為人們的生活和工作帶來了極大的便利，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機電一體化技術(shù)息息相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入機電一體化技術(shù)后可以將機電一體化技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的功能和質(zhì)量明顯改善，因而備受市場歡迎，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種遠程監(jiān)控技術(shù)和遠程控制技術(shù)日益成熟，在此背景之下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機電一體化技術(shù)中不斷發(fā)展和應(yīng)用會促進機電一體化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化程度實現(xiàn)進一步突破。

3.4光機電一體化

傳統(tǒng)的機電一體化設(shè)備由傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和能源系統(tǒng)等構(gòu)成[5]，然而這種傳統(tǒng)機電一體化設(shè)備在長期使用過程中存在著各種缺陷，隨著社會不斷進步，將光學(xué)技術(shù)引入機電一體化技術(shù)是發(fā)展的必然，將光學(xué)技術(shù)引入機電一體化技術(shù)能夠明顯改善機電一體化設(shè)備的傳感系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和信息系統(tǒng)等，可以有效提升機電一體化技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的科技水平和附屬功能。

3.5環(huán)?；?/p>

隨著社會發(fā)展，環(huán)境問題和資源問題日益突出，利用機電一體化技術(shù)有助于實現(xiàn)產(chǎn)品環(huán)?；凸?jié)約化，機電一體化技術(shù)產(chǎn)品具有安全性和可靠性的特點，利用機電一體化技術(shù)還能打造出綠色環(huán)保產(chǎn)品，有助于改善環(huán)境，并能提高資源的利用率，通過機電一體化技術(shù)綠色產(chǎn)品能夠有效落實我國綠色環(huán)保和節(jié)約型理念，在未來具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)語

機電一體化技術(shù)與我國眾多領(lǐng)域發(fā)展密不可分，有效推動了我國經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力提升，隨著點電子信息技術(shù)發(fā)展和社會需求不斷變化，機電一體化技術(shù)將會朝著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、光電一體化和環(huán)?；确较虿粩喟l(fā)展，機電一體化技術(shù)也將會變得更加多樣化。

參考文獻

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