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【摘 要】 近年来,我国在机电一体化技术的研究中已经取得了较为突出的成果,但是与机电行业先进国家相比,我们存在着一定的差距。机电一体化技术是现代科学技术发展所必须考虑的,更是我国企业在信息时代所必须经历的发展阶段。机电一体化对促进社会生产和国民经济的持续健康发展起着重大的作用。基于此,对机电一体化的发展以及应用有效性的分析探讨就显得尤其重要。
【关键词】 机电;一体化;应用;发展
1、机电一体化的技术
1.1、机械技术
机电一体化是由机械技术演变而来的,以机械技术为基础,所不同的是,机械技术需要迎合机电一体化技术的需求,通过运用其他高新技术,达到对概念进行更新的目的,优化机械的结构、材料和性能,从而使机械的重量和体积变小、刚度与精度提高、性能得到改善。
1.2、计算机信息处理技术
计算机信息处理技术主要包括信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术。
1.3、系统技术
机电一体化所包含的技术非常复杂多样,为使这些技术相互作用,形成一个有机的整体,系统技术的应用必不可少。通过运用系统技术,用整体概念进行各种相关技术的组织,并且科学合理的应用各种相关技术。系统技术的应用,避免了走入片面性的误区,从全局角度纵观整个系统,根据功能的不同,将整个系统划分为相互联系的、具有各自功能的若干个单元。为了确保系统各部分有机连接,系统技术中的接口技术是一个十分重要的因素。
1.4、自动控制技术
自动控制技术源于控制理论,是控制理论的现实应用,具有很广阔的范畴。因此,自动控制技术的发展与应用,都必须在控制理论的指导下进行。自动控制技术的物质体现即自动控制系统,通过自动控制系统来进行系统设计,设计后需要进行系统仿真和现场调试,最终完成所要求的控制任务,确保某个进程依照设定的预想进行,或者是达到某个特定的目的。
1.5、传感检测技术
传感检测技术的功能是检测和接受外部信号,然后传递给系统的,类似于人类的感觉器官,通过运用传感检测技术,实现系统的自动控制和自动调节。
1.6、伺服传动技术
伺服传动技术包括多种多样、类型不一的传动装置,其中以电动伺服、气动伺服和液压伺服最为常见。伺服系统作为转换装置,可以实现从电信号到机械动作的转换。近年来,伺服传动技术发展十分迅速,对提高系统的动态性能、控制质量和功能起到了决定性的推动作用。
2、机电一体化的应用
2.1、自动机与自动生产线
自动机和自动生产线的出现和在工业生产中应用,极大程度的提高了生产效率,降低了生产成本。目前,我国的很多生产过程都是自动化生产。例如,药品生产、食品加工中的包装等等。根据实际生产的需要,通过计算机编程等技术,设定相应的程序,实现机械设备的自动化运作。自动化生产线的建设不仅起到了提升机电一体化控制水平的作用,也促进了机电一体化技术的发展。
2.2、在微型机电化中的应用
当前,利用半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果能够将这一技术应用到实际产品中,就不需要区分控制器和机械部分,也就全面实现了机械和电子的融合。通过这种技术可以将CPU机体等融合在一起,而且体积更小。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,同时也正是由于微机电一体化技术的优越性(体积小、耗能少等),使得在军事、生物医学等众多领域占有巨大的优势。
2.3、汽车电子化产品
随着电子仪表的问世,目前汽车上的机械仪表已经被电子化仪表所取代。电子化仪表在出现故障时,不仅方便处理,而且使用电子仪表也改善了驾驶员的目视性,促进了汽车仪表的多样化。
2.4、数控机床
通过一台数控机床可以同时完成多个独立的任务,而且可以将物料搬运和机械手的控制整合到一个系统中。数控机床技术水平可以代表一个国家的机床生产能力。而我国的机床数量居于世界首位。但是,我国生产的机床数量仅占市场份额的30%,其余仍需要进口。随着我国机床技术的发展,在技术和整体实力方面都有了极大的提高,目前处于第二梯队的中间位置。
2.5、机器人
机电一体化技术的应用在机器人上得到了最大限度的体现,也是目前最先进的科学技术。机器人技术水平的高低也成为了当前评价一个国家综合实力的指标。而且随着机器人研究进度的不断加快和技术水平的不断提高,机器人技术在我国的应用范围势必更加广泛。机器人的产生是众多科学技术不断结合、不断创新的综合成果,机器人技术的应用结合了计算机、自动控制、人工智能、传感技术等众多学科技术。而且,机器人技术的出现,在勘探、医疗和军事等众多高科技领域都有着广泛的应用。
3、机电一体化的发展趋势
3.1、机电一体化的环保化
不管技术层次或者产品的主导方向如何,任何一项新技术和新产品的发明创造,都是为了人类生活服务这个根本性的目的而产生的。因此,随着全球性环境污染,人类生活居住条件恶化的现实情况下,不管是大的工程机械,还是小的家用电器的制造使用都要从环保的角度出发。因此机电一体化的发展趋势也不例外,环保是其技术研发创新的必然要考虑到的重要问题之一。从其产品的设计、生产、包装、应用等多个环节上选择环保材料,使其具有环境保护和保护人类生命健康的功用。并且尽可能的减少资源的浪费,在工业得到迅速发展的同时,也要保护人类居住环境的绿色环保。
3.2、机电一体化的智能化
在改革开放以后,我国自行投入到机电一体化技术的研发中来,在各方面都取得了一定的成绩,但还只是在原来简单的机器设备中添加了自动化服务的功能,在高科技迅速发展的今天,自动化已不能满足我国工业发展的需求,而智能化将是机电一体化发展的重要方向之一,人工智能化是不仅要上机器具备自动行动的能力,还要有判断推理,对某些事物能够自主决策,并且具备一定的逻辑思维。
3.3、机电一体化的信息化
20世纪90年代到本世纪初,我国信息技术得到了突飞猛进的发展,并且快速的应用到了国防、教育、卫生、农业、政治等多个领域。给人们的生活工作带来了极大的变化。同样也给机电一体化技术的发展提供了更多的便利。利用网络无限制的传输和通信功能,对机电一体化设备进行远程控制,指挥操作带来了极大的方便。當前随着信息化技术普及与广泛应用,机电一体化的信息化程度也将会相应的提高。
3.4、向系统微型化方向转变
在70年代初人们就开始了机电微型化的探索研究,直到80年代,这个领域才有了实质性的进展。它使用最新的纳米材料技术,使得电机的体积惊人地减小。这样的技术在军事上无疑将有很大的用处,这些应用主要包括有:微型机器人电子失能系统;蚂蚁机器人;分布式战场微型传感器网络;有害化学战剂报警系统;微型敌我识别等方面。微型敌我识别装置能够在纷繁杂乱的战场上,通过传感器和智能识别技术,判断出敌我目标,避免不必要的错误。大量的廉价的识别装置的共同使用更加能够增加判断的可靠性。机电微型化之所以能够完成大量的功能是因为它的廉价、微小、智能化、可控性的特点。
总而言之,机电一体化技术的发展既符合了当下时代的要求,又为这个时代提供了发展的动力。其作为多项学科、多项技术结合的新产物,对提高社会生产力有着重要帮助。因此在以后的生产生活中一定要得到特别的重视发展。
参考文献:
[1]蒋微.机电一体化技术的发展及应用[J].中国高新技术企业,2014,26:7-8.
[2]方海容.机电一体化技术的发展及应用探究[J].现代企业教育,2014,12:151-152.
[3]邹志慧,李瑞,陈相霞.浅析机电一体化应用的优点及发展趋势[J].电子世界,2014,16:456-457.
[4]顾慧.机电一体化发展与应用探究[J].产业与科技论坛,2014,13:95-96.
【关键词】 机电;一体化;应用;发展
1、机电一体化的技术
1.1、机械技术
机电一体化是由机械技术演变而来的,以机械技术为基础,所不同的是,机械技术需要迎合机电一体化技术的需求,通过运用其他高新技术,达到对概念进行更新的目的,优化机械的结构、材料和性能,从而使机械的重量和体积变小、刚度与精度提高、性能得到改善。
1.2、计算机信息处理技术
计算机信息处理技术主要包括信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术。
1.3、系统技术
机电一体化所包含的技术非常复杂多样,为使这些技术相互作用,形成一个有机的整体,系统技术的应用必不可少。通过运用系统技术,用整体概念进行各种相关技术的组织,并且科学合理的应用各种相关技术。系统技术的应用,避免了走入片面性的误区,从全局角度纵观整个系统,根据功能的不同,将整个系统划分为相互联系的、具有各自功能的若干个单元。为了确保系统各部分有机连接,系统技术中的接口技术是一个十分重要的因素。
1.4、自动控制技术
自动控制技术源于控制理论,是控制理论的现实应用,具有很广阔的范畴。因此,自动控制技术的发展与应用,都必须在控制理论的指导下进行。自动控制技术的物质体现即自动控制系统,通过自动控制系统来进行系统设计,设计后需要进行系统仿真和现场调试,最终完成所要求的控制任务,确保某个进程依照设定的预想进行,或者是达到某个特定的目的。
1.5、传感检测技术
传感检测技术的功能是检测和接受外部信号,然后传递给系统的,类似于人类的感觉器官,通过运用传感检测技术,实现系统的自动控制和自动调节。
1.6、伺服传动技术
伺服传动技术包括多种多样、类型不一的传动装置,其中以电动伺服、气动伺服和液压伺服最为常见。伺服系统作为转换装置,可以实现从电信号到机械动作的转换。近年来,伺服传动技术发展十分迅速,对提高系统的动态性能、控制质量和功能起到了决定性的推动作用。
2、机电一体化的应用
2.1、自动机与自动生产线
自动机和自动生产线的出现和在工业生产中应用,极大程度的提高了生产效率,降低了生产成本。目前,我国的很多生产过程都是自动化生产。例如,药品生产、食品加工中的包装等等。根据实际生产的需要,通过计算机编程等技术,设定相应的程序,实现机械设备的自动化运作。自动化生产线的建设不仅起到了提升机电一体化控制水平的作用,也促进了机电一体化技术的发展。
2.2、在微型机电化中的应用
当前,利用半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果能够将这一技术应用到实际产品中,就不需要区分控制器和机械部分,也就全面实现了机械和电子的融合。通过这种技术可以将CPU机体等融合在一起,而且体积更小。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,同时也正是由于微机电一体化技术的优越性(体积小、耗能少等),使得在军事、生物医学等众多领域占有巨大的优势。
2.3、汽车电子化产品
随着电子仪表的问世,目前汽车上的机械仪表已经被电子化仪表所取代。电子化仪表在出现故障时,不仅方便处理,而且使用电子仪表也改善了驾驶员的目视性,促进了汽车仪表的多样化。
2.4、数控机床
通过一台数控机床可以同时完成多个独立的任务,而且可以将物料搬运和机械手的控制整合到一个系统中。数控机床技术水平可以代表一个国家的机床生产能力。而我国的机床数量居于世界首位。但是,我国生产的机床数量仅占市场份额的30%,其余仍需要进口。随着我国机床技术的发展,在技术和整体实力方面都有了极大的提高,目前处于第二梯队的中间位置。
2.5、机器人
机电一体化技术的应用在机器人上得到了最大限度的体现,也是目前最先进的科学技术。机器人技术水平的高低也成为了当前评价一个国家综合实力的指标。而且随着机器人研究进度的不断加快和技术水平的不断提高,机器人技术在我国的应用范围势必更加广泛。机器人的产生是众多科学技术不断结合、不断创新的综合成果,机器人技术的应用结合了计算机、自动控制、人工智能、传感技术等众多学科技术。而且,机器人技术的出现,在勘探、医疗和军事等众多高科技领域都有着广泛的应用。
3、机电一体化的发展趋势
3.1、机电一体化的环保化
不管技术层次或者产品的主导方向如何,任何一项新技术和新产品的发明创造,都是为了人类生活服务这个根本性的目的而产生的。因此,随着全球性环境污染,人类生活居住条件恶化的现实情况下,不管是大的工程机械,还是小的家用电器的制造使用都要从环保的角度出发。因此机电一体化的发展趋势也不例外,环保是其技术研发创新的必然要考虑到的重要问题之一。从其产品的设计、生产、包装、应用等多个环节上选择环保材料,使其具有环境保护和保护人类生命健康的功用。并且尽可能的减少资源的浪费,在工业得到迅速发展的同时,也要保护人类居住环境的绿色环保。
3.2、机电一体化的智能化
在改革开放以后,我国自行投入到机电一体化技术的研发中来,在各方面都取得了一定的成绩,但还只是在原来简单的机器设备中添加了自动化服务的功能,在高科技迅速发展的今天,自动化已不能满足我国工业发展的需求,而智能化将是机电一体化发展的重要方向之一,人工智能化是不仅要上机器具备自动行动的能力,还要有判断推理,对某些事物能够自主决策,并且具备一定的逻辑思维。
3.3、机电一体化的信息化
20世纪90年代到本世纪初,我国信息技术得到了突飞猛进的发展,并且快速的应用到了国防、教育、卫生、农业、政治等多个领域。给人们的生活工作带来了极大的变化。同样也给机电一体化技术的发展提供了更多的便利。利用网络无限制的传输和通信功能,对机电一体化设备进行远程控制,指挥操作带来了极大的方便。當前随着信息化技术普及与广泛应用,机电一体化的信息化程度也将会相应的提高。
3.4、向系统微型化方向转变
在70年代初人们就开始了机电微型化的探索研究,直到80年代,这个领域才有了实质性的进展。它使用最新的纳米材料技术,使得电机的体积惊人地减小。这样的技术在军事上无疑将有很大的用处,这些应用主要包括有:微型机器人电子失能系统;蚂蚁机器人;分布式战场微型传感器网络;有害化学战剂报警系统;微型敌我识别等方面。微型敌我识别装置能够在纷繁杂乱的战场上,通过传感器和智能识别技术,判断出敌我目标,避免不必要的错误。大量的廉价的识别装置的共同使用更加能够增加判断的可靠性。机电微型化之所以能够完成大量的功能是因为它的廉价、微小、智能化、可控性的特点。
总而言之,机电一体化技术的发展既符合了当下时代的要求,又为这个时代提供了发展的动力。其作为多项学科、多项技术结合的新产物,对提高社会生产力有着重要帮助。因此在以后的生产生活中一定要得到特别的重视发展。
参考文献:
[1]蒋微.机电一体化技术的发展及应用[J].中国高新技术企业,2014,26:7-8.
[2]方海容.机电一体化技术的发展及应用探究[J].现代企业教育,2014,12:151-152.
[3]邹志慧,李瑞,陈相霞.浅析机电一体化应用的优点及发展趋势[J].电子世界,2014,16:456-457.
[4]顾慧.机电一体化发展与应用探究[J].产业与科技论坛,2014,13:95-96.