浅析机电一体化技术

浅析机电一体化技术

万永春

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摘要：伴随社会经济的飞速发展，机电行业也得到了较快的发展，其中机电一体化技术已然成为我国经济发展过程中最为关键的一项技术之一。这项技术在现代人们生活工作当中获得了非常广泛的运用，它通过与计算机通讯网络相结合，直接打破了传统的机电技术在时空和地理上的局限性。本文对机电一体化技术进行了简单的介绍，分析了机电一体化技术的运用情况，并对其未来的发展趋势展开了研究，希望能为相关技术水平的提升提供一些帮助。

关键词：机电一体化技术；应用；发展

1机电一体化技术

随着微电子技术以及计算机技术的蓬勃发展，机电技术也得到了巨大的发展，机械工程迎来了新的发展阶段，那就是从机械电气化过渡到机电一体化。在机电一体化信息采集系统中，需要广泛的使用传感器技术，这影响着机电系统的信息处理速度以及决策控制质量。站在全球的角度，机电一体化技术是人工智能快速发展的重要技术支持。在机械领域使用人工智能技术，可以大大提高生产过程中的故障分析与诊断能力，有效的控制了企业的经营成本。目前机电一体化技术在工程机械领域的应用是最多的，机电一体化的应用可以为工程项目施工的合理性提供重要依据。计算机技术一定会不断的发展，于是，在工程机械发展的过程中，使用电子技术控制机械一定会是发展的主流，大量事实都证明了，在工程机械领域使用电气一体化技术有着非常多的优点，主要是，可以大大的减少生产资源的消耗，提高企业的生产效率，保障施工的质量，对生产潜在的风险，甚至是事故都可以精准的预测以及分析。机电一体化技术虽然被人们知道的时间并不长，但是却有着非常长的发展历史，自从1971年首次提出，一直到今天应用在各个领域，机电一体化技术发挥出了重大的意义，这项技术之所以会有这么重要的作用，最主要的原因就是这项技术具有广泛的应用性以及突出的技术优势。从目前的市场发展形势来看，几乎每一个企业都已经有意识的开始使用机电一体化技术，并且已经取得了重大的技术突破，值得一提的是，这也是经济发展的必然。

2机电一体化技术的应用情况

2.1工业机器人的开发和利用

工业机器人拥有很长的发展历史，在一代代人的努力下工业机械人取得了巨大成就，首先我们必须肯定工业机器人的使用价值，对于一些人类自身去不了的环境机器人可以去，例如月球、火星等外太空。机器人也可以在一些危害人类身体健康的工作环境中工作，例如强辐射、污染严重的地区等等。我国工业机器人一共历经三代，第一代工业机器人生产制造还是比较粗陋的，首先当时计算机等技术还不成熟，人们只能通过现有技术生产出完成简单重复动作的机器人。第二代机器人相比较于第一代有了很大改观，当时的技术人员把传感器技术应用到机器人中，这使得第二代机器人能够利用传感器感知周围环境并作出一系列应急反应。第二代机器人可以说还是比较成功的，至少按照当时的科学技术而言工业机器人可以说是科技成果最高体现。

第三代工业机器人走向了智能化，它能够根据工作环境做出一些类似于人大脑工作时的思维判断，不同的情况做不不同的指示。第三代工业机器人完全可以多功能操作可以在很多残酷恶劣的工作环境中工作。但是第三代工业机器人并没有大批量投入生产使用，因为它的制造和生产成本太昂贵。

2.2应用于数控机床

机电一体化技术被广泛应用于工业产生中，在众多的实践案例中数控机床最具代表性。数控机床在最开始的几年一直处于停滞不前的状态，但随着机电一体化技术的越来越完善数控机床也开始发展起来。数控机床它的发展方向很明确，就是要向着多功能模块进行。并且沿着一条总线来发展，数控机床有着自己一套完整详尽的结构体系。数控机床虽然利用了机电一体化技术，但是它的整个发展理念却是比较宽广的，并且能够不断延伸发展，在不改变其兼容性和层次感的基础上使数控机床能够集编程与改装为一体。数控机床具有多个独立的模块，这使得它的工作效率更高，一台数控机床可以生产不同类型的工业产品，使得他的使用价值被大大提升，数控机床是我国利用机电一体化技术成功的经典案例。

2.3应用于分布式控制系统

分布式控制系统主要是相比那些集中式的控制系统来说的，主要是通过其中的一台中央计算机来对那台主要负责现场测控的多台计算机进行指挥和控制。而且也由于其本身具有非常强大的安全性和功能性，因此就很容易促使其真正成为当前一些比较大型的机电一体化系统当中的主流技术。所以就必须要结合实际情况来进行分布式的系统控制工作，并通过层级的划分来实施两到三级，甚至是多级的划分，再根据中央计算机所完成的对现场的实时监控、控制以及管理等操作。分布式控制系统也随着测控技术的不断发展和创新而不断的进步和变革，同时在生产过程当中也能够切实实现实时的调度和处理以及在线的优化、生产计划的统一管理等多种功能于一体的综合性系统。

3机电一体化技术的发展趋势

3.1网络化

现代社会中，发展的势头最好的就是计算机技术。计算机技术发明的时间比其他技术短，但是计算机技术对人们的生活带来了翻天覆地的变化，特别是网络技术。人们进行教育、娱乐、运动、生产等社会活动时已经离不开现代信息技术了。计算机技术使企业之间的信息传输更加的频繁，企业内部的管理更加的规范，有秩序，整个世界通过计算机技术联系的更为紧密。计算机技术的广泛使用促进了远程控制技术的发展。使家庭里的电脑、电视、空调等设备能够进行远程操控，大大方便了人们的生活。

远程控制设备就是机电一体化技术实现的产品。在生活中，人们通过远程技术进行各种社会活动。除了与远方的朋友进行沟通外，还能够进行远程教学。

这项技术拉近了人与人之间的距离，还能够极大的提高人们的生活质量。例如当人们需要家里的地面整洁的时候，可以通过远程控制设备控制家里的扫地机器人进行房屋清洁工作。在提高时候质量的同时，远程控制设备还可以节省人们花费在不需要的事情上的精力，使人们更好的投入工作，使社会的节奏进一步加快。因此，为了更好的建设社会，机电一体化技术的网络化在所难免。

3.2全息系统化

全息系统化也可理解为智能化，是对机电设备所作出的整体性概括。智能化，主要以控制理论为指导，结合计算机科学、人工智能、模糊数学、混沌动力学、心理学和物理学等学科的研究方法和设计思路，全面模拟人类思维，使机电设备具有人类相似的思维、意识能力，以利于更好地控制机械操作，制造出更优质的产品。实际演变过程中，与机电一体化技术关联的产品，同样被赋予了智能化的色彩。智能化程度得以提升后，研究人员转而对人工智能在机电领域中的应用实践进行了深入研究。机器人、数控机床两个部分的智能结合，足以证实这点。然而，不管机电产品先进到何种程度，都不存在完全取代人类智能的可能。通过积极研制性能卓越、效率较高的微处理器，能够将人类的某些智能融入到机电产品中，这对工业生产、社会发展均有较大的帮助。

3.3微型化

微型化也是未来机电一体化发展的趋势之一，微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间，并易于进行精细操作，因此在生物医疗、军事、信息等方面具有必不可少的优势。所以在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。

结束语

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术的结合，是多学科相互融合、渗透的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然结果，而不是个人的、独立的。当然，还有许多其他与机电一体化相关的技术等待着人类去探索，随着科学的进步，这些技术的融合将变得更加明显，机电一体化技术预示着更加广阔的未来。

参考文献：

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[2]祁蕾,高民,杨继芳.机电一体化技术的应用与发展趋势[J].南方农机,2021,52(02):169-170.

[3]梁彦光.机电一体化的应用领域和发展趋势探析[J].中国科技投资,2019(25).