機(jī)電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的基本原理

徐順

（云南工商學(xué)院，云南昆明，651701）

1 我國(guó)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)觀念

行業(yè)中的機(jī)械設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，每一個(gè)具體的零件都有極其重要的作用，在開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的過(guò)程中要極大程度上保證每一部分的完整性和準(zhǔn)確性，使部分同部分之間能夠很好的聯(lián)系起來(lái)。我國(guó)以往的機(jī)械技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)就較為簡(jiǎn)單，但同現(xiàn)階段的技術(shù)相比，并沒(méi)有計(jì)算機(jī)技術(shù)做支撐，需要相關(guān)的人工技術(shù)進(jìn)行處理，而在整體的設(shè)計(jì)方面就較為簡(jiǎn)單的多?，F(xiàn)階段的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)就需要依靠智能的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)和制造，要比以往的機(jī)械技術(shù)更加復(fù)雜化，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也會(huì)有很多不同的層次，并不能依照以往的機(jī)械設(shè)計(jì)一樣進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作。相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為整體系統(tǒng)運(yùn)行的核心部分，以此對(duì)各個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作處理。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)使其在運(yùn)行操作的過(guò)程中能夠更加高效率的處理相關(guān)信息，并且達(dá)到最高效的操作效果，可以極大程度上提高相應(yīng)的工作效率和工作質(zhì)量。近年來(lái)我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)中含有先進(jìn)的仿生技術(shù)和微電子，能夠很好的對(duì)其進(jìn)行操作控制，大大提高了工作的智能化水平，能夠很好的適應(yīng)機(jī)械制造，可以在全國(guó)大范圍內(nèi)進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

2 機(jī)電一體化中的整體設(shè)計(jì)原則

2.1 在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮是否具有較高的精準(zhǔn)度

在進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮到計(jì)算機(jī)的計(jì)算模式和設(shè)計(jì)模式。運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)置相比運(yùn)用人工有著更大的精準(zhǔn)度，所以在進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)業(yè)制造的過(guò)程中，就可以極大程度發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)技術(shù)來(lái)達(dá)到最好的操作效果。同時(shí)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)度也比較精準(zhǔn)，就需要有更加精準(zhǔn)的運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)配合其運(yùn)作，才能最大程度上發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。如果整體機(jī)械系統(tǒng)中的精準(zhǔn)度并不高，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，所制造出來(lái)的產(chǎn)品很容易不合格。所以機(jī)械系統(tǒng)中的精準(zhǔn)程度能夠極大程度影響到機(jī)械產(chǎn)品的合格程度，也是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品劃分的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的差距越小，就說(shuō)明機(jī)電一體化水平的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度越高。因?yàn)閼?yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以我國(guó)極大多數(shù)情況下，各類機(jī)械產(chǎn)品的精準(zhǔn)度都是比較高的。

2.2 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中要注意能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)情況

在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)設(shè)計(jì)，能夠使機(jī)械系統(tǒng)及時(shí)的應(yīng)對(duì)各種突然發(fā)生的情況，并根據(jù)該突發(fā)問(wèn)題有良好的反應(yīng)能力。機(jī)械系統(tǒng)中各個(gè)系統(tǒng)之間都是相互獨(dú)立運(yùn)行的，當(dāng)其中有任何一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了變化不會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響，其他系統(tǒng)依然能夠很好的運(yùn)行。如果要臨時(shí)對(duì)所要求的信息進(jìn)行操作改變，那么也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)有很大影響，機(jī)械系統(tǒng)能夠根據(jù)改變的信息做出良好的操作反應(yīng)，在接受到新的信息指令的同時(shí)繼續(xù)新的工作，可以極大程度上節(jié)省工作的時(shí)間，從而提高整體效率。

2.3 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中要具有良好的穩(wěn)定性

在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，整體機(jī)械系統(tǒng)所存在的分支較多，對(duì)穩(wěn)定性的要求較高。擁有良好的穩(wěn)定性才能夠最大程度上保證機(jī)械系統(tǒng)的連續(xù)性運(yùn)行。同時(shí)，機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性能越高，其所使用的時(shí)間就越長(zhǎng)，一旦系統(tǒng)的使用時(shí)間延長(zhǎng)了，那么就會(huì)在一定程度上節(jié)約了使用成本，最大限度的提高整體的工作效率和工作質(zhì)量，提高行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率，機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性好了，那么就能制造出優(yōu)秀的機(jī)械產(chǎn)品，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要想最大程度上保證機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，就要嚴(yán)格減少機(jī)械的震動(dòng)程度，使機(jī)械減少不必要的摩擦，所以嚴(yán)格的對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行選擇尤為重要。一般情況下，規(guī)格較大的機(jī)械制造的過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)程度較高，摩擦的程度也較高，所以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中，要最大程度上將機(jī)械零件規(guī)格進(jìn)行小化處理。

3 機(jī)電一體化技術(shù)中的核心技術(shù)

3.1 機(jī)械制造技術(shù)

機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最普遍最具有基礎(chǔ)性的技術(shù)，該技術(shù)的具體發(fā)展方向是要在最大程度上適應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，并且能夠與其進(jìn)一步的融合進(jìn)步，同時(shí)通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)同機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，舍棄以往的落后技術(shù)，在制造性能上使其更加優(yōu)越，在制造材料上能更加的環(huán)保，使機(jī)械制造不斷向智能化科技發(fā)展，在運(yùn)行中提高工作質(zhì)量和工作效率。

3.2 機(jī)電一體化中的計(jì)算機(jī)技術(shù)

在機(jī)電一體化技術(shù)中，各種運(yùn)行信息需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳播、輸送、存儲(chǔ)、實(shí)施等步驟，其中各項(xiàng)機(jī)械智能技術(shù)和運(yùn)行系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)存取都屬于機(jī)電一體化中的計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠最大限度的運(yùn)用智能科技對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)制造提供科技幫助，同時(shí)使其更加具有完整性、科技性和高效性。

3.3 機(jī)電一體化中的系統(tǒng)技術(shù)

機(jī)電一體化中有將整體的運(yùn)行概念組合成不同的應(yīng)用技術(shù)，并且以整體的角度出發(fā)，利用該技術(shù)可以將整體的系統(tǒng)切分成不同的同時(shí)又相互聯(lián)系的多個(gè)功能系統(tǒng)，其中，接口系統(tǒng)就是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要的層次，能夠最大程度上將整體的各個(gè)方面進(jìn)行連接和保護(hù)。

3.4 機(jī)電一體化中的智能控制技術(shù)

機(jī)電一體化中的智能性控制技術(shù)的整體性范圍其實(shí)很廣，在相關(guān)的具體控制知識(shí)的引導(dǎo)下，對(duì)其進(jìn)行專業(yè)的科技設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)以后對(duì)整體進(jìn)行仿真技術(shù)的調(diào)整，并且對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。智能控制技術(shù)中既含有能夠高效精準(zhǔn)系統(tǒng)定位也能控制相應(yīng)的運(yùn)行速度，還能自適應(yīng)控制的系統(tǒng)和智能診斷系統(tǒng)等。

3.5 機(jī)電一體化中的智能傳感檢測(cè)技術(shù)

機(jī)電一體化中的智能傳感檢測(cè)技術(shù)就相當(dāng)于整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的感知系統(tǒng)，能夠?qū)φw進(jìn)行智能化、自動(dòng)化的控制，同時(shí)能夠針對(duì)不同的系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，傳感檢測(cè)技術(shù)有著極其重要的作用。機(jī)電一體化中的傳感檢測(cè)技術(shù)水平越高，就表明整體系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高。

4 機(jī)電一體化中的子系統(tǒng)

4.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的廣義的執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)

以往的執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)都是有剛性的零件組合而成，但是在這個(gè)系統(tǒng)中有一個(gè)突出的問(wèn)題就是缺少可控性?，F(xiàn)階段廣義的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由于對(duì)機(jī)械完成了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和傳遞，就能最大化的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可控性?，F(xiàn)階段的系統(tǒng)同以往的系統(tǒng)從功能方面來(lái)看，沒(méi)有特別大的差距，增多了一個(gè)可控性能，可以使系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中更加具有安全性。

4.2 機(jī)電一體化中對(duì)信息進(jìn)行檢測(cè)和傳感的子系統(tǒng)

對(duì)信息進(jìn)行檢測(cè)和傳感的系統(tǒng)可以極大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的采集和傳播，能夠連接廣義執(zhí)行子系統(tǒng)，機(jī)電一體化如果要進(jìn)行連續(xù)性的運(yùn)行就需要相關(guān)信息進(jìn)行傳播和反饋，信息檢測(cè)傳感系統(tǒng)能夠很好的進(jìn)行這一步驟。對(duì)系統(tǒng)中相關(guān)物理數(shù)據(jù)的檢測(cè)和各種信息的收集就需要信息檢測(cè)傳感器的幫助，它能夠最大程度上檢測(cè)到相關(guān)的信息數(shù)據(jù)也能很好的聯(lián)系各個(gè)廣義執(zhí)行子系統(tǒng)。

4.3 機(jī)電一體化中對(duì)信息進(jìn)行處理和控制的子系統(tǒng)

機(jī)電一體化系統(tǒng)中的信息處理控制系統(tǒng)需要信息檢測(cè)傳感儀器進(jìn)行信息的提供，并根據(jù)提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作處理和控制。控制的過(guò)程中要按照廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)模型理論運(yùn)行，這個(gè)過(guò)程是需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)施。機(jī)電一體化系統(tǒng)中對(duì)信息進(jìn)行處理和控制的子系統(tǒng)能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化和智能化建設(shè)。

5 機(jī)電一體化需要改進(jìn)的方面

5.1 要將具體的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行改進(jìn)

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面要跟隨時(shí)代的發(fā)展而改變，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中要結(jié)合新型的技術(shù)，同時(shí)舍棄落后的技術(shù)，最大程度上將機(jī)械制造同電子科技相結(jié)合，降低人員的使用成本。

5.2 要加大相應(yīng)的投資力度

想要很好的發(fā)展一體化建設(shè)就需要大量資金的支持，在設(shè)計(jì)或者是制造的過(guò)程中都需要加大資金支持力度，為以后的發(fā)展創(chuàng)造出更大的利益。

6 結(jié)束語(yǔ)

新時(shí)代下的機(jī)電一體化技術(shù)正在不斷發(fā)生改變，要及時(shí)運(yùn)用合理地設(shè)計(jì)理論知識(shí)對(duì)其不斷進(jìn)行探索和研究，從而利用好機(jī)電一體化的具體原理，最大程度上實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。