机电一体化技术的现状及发展趋势

机电一体化技术的现状及发展趋势

李朋鹤

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摘要:机电一体化又称机械电子工程，是机械技术与电子信息技术的有机结合，主要包括机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等，在目前机械生产、医疗保健、航空航天、军事领域等方面得到了广泛应用，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

关键词：机电一体化技术;现状;发展趋势

引言

机电一体化技术主要是指将电子技术与机械技术进行深度融合，利用电子技术带动机械设备运行，进而实现对人工的解放。随着现代化信息技术、计算机技术及自动控制技术的不断融入，促进了机电一体化技术朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展，并成为当前工业领域、制造业领域广泛应用的系统性技术手段，推动我国机械生产领域进入一个全新的发展时代。

一、机电一体化技术

机电一体化技术并非是一种技术的使用，而是多种技术的综合运用。一般主要包括机械技术、电子技术、信息技术等，将众多技术有机融合，运用到生产制造行业中。在互联网普及中，机电一体化技术开始与更多技术实现融合发展，应用范围逐步扩大，也更加智能化、数字化，符合制造行业的发展趋势。通过将机电一体化技术应用到汽车生产中，可以有效推动其实现智能化，也提升生产效率和质量。我国从改革开放后就非常重视机电一体化技术的应用，成立了相应行业组织，加快了其与各行业的融合，有效实现了综合性发展。并且，各行业也非常重视机电一体化技术的应用，既可以有效节约各项费用，还可以解决诸多生产难题，促使生产过程实现自动化、标准化等趋势，有助于推动我国制造行业实现高质量发展。

二、机电一体化技术应用

（一）汽车工业机器人中机电一体化技术应用

汽车工业机器人能够接收到信息系统所发出的操作命令，按照技术人员预先就设定好的程度完成各项作业，明显的提高了工业生产的效率。人们在对智能化汽车工业机器人进行研发过程中，一般会融入机械制造领域的知识，信息技术与电子科技方面的专业理论知识，这使汽车工业机器人应用功能更加完善，系统也得到优化和更加的完善。技术人员结合人类手臂的整个形态与动作轨迹模拟研发出机器人机械臂。为了使机器人的机械臂运行更加的灵活，技术人员控制机械臂的配套传感器设备性能处于最佳水平，保障配套的传感器设备有着更强的感知能力，尽量达到像人类手臂那样灵活的进行各项操作，在智能化机器人制造期间使用机电一体化技术。把其应用到机器人的导航模块，技术的应用使机器人能够自动完成导航操作，另外它还能够智能化的对生产线上的产品进行标识，大大的保障机器人装配的质量，确保装配的精准度，也确保机器人可以根据预设的程度对产品进行调配。还有就是技术人员能够引进和使用先进的借口技术与传感器技术以及电子技术等一系列的新技术，可以保障机器人的科学合理的分类，提高工业化操作与运行效率，也可以保障工厂的生产效率，优化产品的性能，拉动工业企业经济的发展，获取更大的效益。以领克汽车为例，其在汽车生产期间，因为汽车的焊接点较多，为了保障焊接过后汽车车身有一个细腻的外观，领克工厂引入了在世界都较有名气的KUKA生产线，所使用的零部件尺寸精度能够达到零点零五毫米的激光熔与切割焊接技术，几百多太机器人一起运行，主焊线的自动化程度水平达到了百分之百。

（二）在机床改造中的运用

数控机床是当前机械工程领域的核心设备，数控机床的精度更高，并具有超强的可控性。但是在其实际应用过程中，为了最大限度提高数控机床的精度，对工作台与机床刀具进行精准控制，将其控制在允许的误差范围内，但在一定程度上限制了机床的生产效率。随着机电一体化技术的不断升级与优化，借助开环伺服系统对数控机床进行进一步升级改造。经过升级改造的数控机床，其操作更为简单，通过应用滚珠丝杠副，全面改善了机床在实际操作过程中可能出现的盲区问题。随着现代信息技术手段的不断进步，大幅提高了数控机床对数据的处理能力、整合能力以及处理效率。在数控机床的改造过程中充分考虑其改造成本，经济性得到了有效保障。

（三）在产品开发上的应用

随着市场化经济时代的到来，市场需求逐渐朝着多元化方向发展。根据市场需求，加强对新型机械产品的开发，是实现机电一体化技术融入各个领域的重要举措。与此同时，在产品开发中合理应用机电一体化技术，能够充分发挥其灵活的设计优势，根据其产品需求合理选择相应的实现手段，既能满足产品开发的各方面功能性需求，又能够在一定程度上满足产品的个性化需求，充分体现产品开发的现代化与个性化优势。

三、发展趋势

（一）微型化

微型化泛指几何尺寸不超过１ｃｍ３的机电一体化产品，具有体积小、耗能少、运动灵活等应用优势。随着机电一体化技术与微电子技术逐渐结合与发展，可以保证机电一体化控制器体积更小，控制范围更加广泛，可以进入小型控件实现高精度的控制，如半导体技术可以实现机电一体化技术在医疗行业、生物技术、军事控制、航空航天等方面的广泛应用。

（二）智能化

智能化技术融合了人工智能技术、模糊控制技术、混沌力学及心理学等技术，保证提高机电一体化技术在实际应用中具有一定的判断力、逻辑思考能力、信息处理能力及决策能力等，可以逐渐代替人力进行复杂的思考与运算，是机电一体化技术发展的重要方向。

（三）绿色化

工业化的迅速发展可以提高工业生产效率，方便人们的日常生活，但是工业的快速发展也带来了一定的生态环境污染与资源浪费，随着绿色生产技术的逐渐发展，要求机电一体化技术在使用过程中不能产生环境污染，相关产品报废后还可以进行二次回收利用。

（四）模块化

高性能的机械设备的生产，对技术要求非常高，通常高性能、高质量的机械设备的生产，需要的是整个产业链上下游厂家的通力合作才能实现。因此，目前的机电一体化技术正在促进机械装备往模块化方向发展。农业机械制造产业链的上下游企业，包括设计研发企业和生产制造企业，应该统一产品标准，在此基础上开展机械的研究和升级，最终可以通过对各个企业的产品进行整合，实现机械产品升级。机械模块化发展在未来将会是机电一体化技术发展的重要方向，可以有效整合产业链资源，以最低的代价，实现机械全产业链的技术水平的提升。除此之外，机械模块化发展，还可以促进相关企业生产效率的提升，保证产业链内厂家的经济效益，提升企业的市场竞争力。

结束语

随着现代化市场经济时代的到来，制造业逐渐成为我国经济发展的支柱性产业。将机电一体化与机械工程进行深度融合，全面提高机械工程的智能化水平，在提高其生产质效的同时，能够有效实现对其生产精度的智能化控制，促进我国机械工程良性发展。机电一体化技术其本身具备较强的综合性特点，融合现代科学技术、网络技术和信息技术，不仅表现出超高的生态价值与经济价值，而且对社会发展具有重要的现实意义，是推进国机械工程未来将朝着智能化、高性能、环保化方向发展的核心力量。

参考文献

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