机电一体化技术的应用及其发展趋势分析

机电一体化技术的应用及其发展趋势分析

王盼

610524199005086812

摘要：现代计算机技术与互联网信息技术在机电一体化技术中的应用，是中国机械产业的一次重要创新。它是指机电一体化技术经过现代网络及新兴信息技术的综合运用与集成，而逐渐蓬勃发展起来。这一技术创新，不但极大地提高了中国机电一体化的生产效率，而且同时改善了中国机电一体化生产的品质和性能，从而明显降低了对原料和其它资源的耗费，也同时减少了对能源消耗，使中国机械工业的生产成本大大降低。基于此,本文章机电一体化技术的应用及发展趋势进行研究，以供参考。    

关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势

一、引言

现代科技的发展大大地促进了各个领域的交流和渗透，带来了工程方面的技术创新和革命。在工业机械方面，随着微电子技术与计算机的快速发展以及对传统机器制造业的渗透而产生的机电一体化，使传统机器制造业的技术框架、生产组织、服务能力和结构、经营方式和内部管理制度等产生了重大改变，使工业从“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特点的新历史时期。

二、机电一体化技术概述 

机电一体化是指在机构的主机能、驱动机能、数据处理能力以及管理机能上引入计算机信息技术，使机械装备与数字化技术和管理组合起来而形成的体系的总和。

机电一体化发展至今已形成了一个具有自身体系特征的新兴领域，而随着科技的进一步发展，也将被赋予了全新的技术内涵。按其基本特征，可以总结为:机电一体化从系统的功能角度入手，结合应用机器人技术、微电子技术、主动控制技术、电子计算机、信息、传感器测控技术和动力电子信息技术，按照对系统功能的需求，通过配置和设计各种功能部件，从多用途、优质、高可靠度、低功耗的基础上达到某种控制系统性能目标，从而使整个系统优化的系统工程设计方法。而因此所形成的产品体系特征，即形成了一个机电一体化技术体系或整个机电一体化系统。所以，"机电一体化"涵盖"科技"和"生产"二个层次。机电一体化技术是基于上述技术结合的一门整体技术，但并非对机械技术、微电子技术及其它新型技术的单纯综合、拼凑发展。虽然机械技术从纯技术发展到了机器电气化阶段，仍属单一技术，其大部分机能仍然处于代替与放大的关系。不过，当进展到机电一体化技术时，其中的微电子系统除了能代替一些传统机械元件的原始作用之外，还被带来了很多新的机能，如主动监测、自动处理消息、主动表示消息、主动控制和管理、主动监测和维护设备等。这就是说，机电一体化生产不仅仅是人的手部和躯干的扩展，更是人的感觉和头脑的扩展，智能化特点就是机电一体化生产和传统机器电动化在性能上的根本差别[1]。

三、机电一体化技术的应用分析

3.1在数控机床中的应用

数控车床是机械制造加工过程中的关键装置，因此机电一体化技术在数控车床上有着非常普遍的运用。首先，由于数控车床是实现了数字信息，对电机的控制系统，机床也可以接收视觉信息，从而可以接受不同的控制系统的命令。由于运用了机电一体化技术，在数控车床的各个方面都有着了很大的改善，表现在具体的控制、性能、控制精度等方面，它经过开发产生了许多的结构类型，可以分为模块化、总线式或者紧凑型的形式，但总的来说，都是运用了多总线、多CPU的形式。其次，随着工业自动化科技的迅速发展，对机械电子一体化工艺不断的深度应用，在数控技术领域，可以逐渐进行对二维和三维工艺的动态仿真建模设计，并可以按照相应的生产需求，实现编程管理，从而具备了一定的模糊控制、实时检测和智能机制，从而可以高效解决更加复杂的生产需求。

3.2在机械制造业中的应用

机械制造是传统的工业产业，由于机电一体化技术的发展，在中国机器制造业生产中广泛应用，对行业制造产品质量效益的提高效果也是非常突出的。首先，机电一体化技术在机械工业中的广泛应用，主要关系到企业如何合理的利用对于资源运用方面的使用，采取以机器取代人的方法，通过复杂的专业工艺来代替人的技术运用，利用最廉价的产品，来达到对公司的最大利润要求。其次，由于现代计算机的发达，在中国机械工业中，机电一体的技术融合程度进一步地提高，从而进一步改善了机械生产技术。近年来，涉及到生产工程领域的高新技术也不断涌现，例如，并行工程技术、柔性生产技术、电脑数字控制、虚拟生产技术等领域。而机器制造业则是一种更广义的概念，在机电一体化科技的发展中拥有着非常广泛的应用空间[2]。

四、机电一体化技术的发展趋势分析   

4.1智能化发展趋势

机电一体化技术的自动化趋势日益明显，并逐渐把人工智能、计算机科学、生理学、生物心理学、模糊数学等领域纳入吸收之中，使机电一体化技术逐渐形成了最基本的机器思维能力，通过对设备的命令，机器可以根据命令进行一定的动作，增加了机器生产的智能，从而提高了机器设计的实用价值。虽然机器一体化的系统不能够具有与人类一样的智力，但是它的先进的微处理器能够使它具备低级智能，为人类的工作提供方便。

4.2网络化发展趋势

随着科学技术的发展，网络信息技术的更新换代也逐步加速了，在商品的生产制作、营销管理等流程中，也不遗余力的发展和运用了这一优势，通过实行远距离管理，人们在家中也就足不出户就可以享用到了机电一体技术所带来的便捷。所以，从机电一体化向网络化发展是必须的，是时代发展的必然需要。

4.3绿色化发展趋势

绿化环境保护已然是当今社会的主旋律，同时也是发展的大趋向。因为，现代工业技术的迅速发展在我们拥有美好生活的同时，却产生了不少弊端:环境污染、能源不足等，所以发展机电一体化技术也需要做到环保化发展，能够紧跟工业发展的步伐。而通过发展机电一体化科技，可以做到环保化发展，不但扩大了机电一体化科技的应用，而且还可以降低了污染和能源消耗。

4.4光机电一体化发展趋势

在未来的机电一体化技术中发挥了光学技术的优点，进一步提高了传感技术的效能，不但降低了资源的损失，同时便于机械系统快速、有效的操作，并增强了机电一体化技术的数据传递与交流功能，以促进控制系统内的数据交流和互动[3]。

4.5人性化发展趋势

现代化是任何一种产业发展的趋势，在对产业的开发活动中应该做到现代化的开发，对机电一体化的产品开发不仅要提高产品的功能以外，要进一步的实现形象与风格上的统一，使这种产品开发获得广大人民群众的接受与青睐，贴近生人们活习性。

五、总结

综上所述，由于当前机电一体化技术已获得了非常普遍的运用，而且使它的发展前景也非常广阔，这一技术又具有很大的科技优越性，所以，这一技术的发展，将有助于加速实现国家信息化的建设目标。尽管这一科技还是存在一定欠缺，但随着技术的进展，这种缺陷也必然会有所克服。

参考文献

[1]郭小辉.机电一体化技术的具体应用及发展趋势[J].黑龙江科学,2020,11(18):94-95.

[2]李惠强.机电一体化技术应用及发展趋势探析[J].现代制造技术与装备,2018(11):149+151.

[3]丁巧芳. 管窥机电一体化技术的发展现状与趋势研究[J]. 现代职业教育, 2016(3):189-189.