探索機電一體化的核心技術(shù)及發(fā)展前景

1、<p>　　探索機電一體化的核心技術(shù)及發(fā)展前景</p><p>　　摘要：機電一體化是由于當前科學技術(shù)的不斷發(fā)展而萌發(fā)的一種新型機械系統(tǒng)技術(shù)，它主要指的是將電子計算機技術(shù)引入傳統(tǒng)的機械裝置，使得機械裝置的功能發(fā)揮向著智能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展。這種一體化技術(shù)能夠綜合電子計算機技術(shù)和機械技術(shù)雙方的優(yōu)點，在提高機械系統(tǒng)運作效率，增加安全性方面發(fā)揮著重要的作用。本文從機電一體化發(fā)展的情況，綜述了機電一體化核心技術(shù)

2、的現(xiàn)狀，分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展前景 </p><p>　　中圖分類號： TH-39文獻標識碼： A </p><p>　　一、機電一體化的重要性 </p><p>　　機電一體化是一個系統(tǒng)總稱，它結(jié)合組織，動力信息處理與控制能力，并在此基礎(chǔ)上融合了電子設(shè)計，機械設(shè)備以及軟件的

3、功能系統(tǒng)。同時，它也是一門將群體技術(shù)綜合運用的新型學科。在組織目標不斷優(yōu)化，然后合理布局每個功能單元，不斷產(chǎn)生新的功能系統(tǒng)，由此產(chǎn)生機電一體化產(chǎn)品或者功能系統(tǒng)。 </p><p><b>　　機電一體化的特點 </b></p><p>　　1、具有綜合性。從某種意義上講，機電一體化技術(shù)可謂是一種跨學科的邊緣科學，它將微電子、計算機等多門技術(shù)整合于機械主體構(gòu)造中，使之形

4、成一套一體化的系統(tǒng)。這套機電一體化系統(tǒng)綜合了多門學科的技術(shù)優(yōu)勢，這些技術(shù)協(xié)調(diào)運作，彼此取長補短，使整個機電系統(tǒng)的性能得到最大發(fā)揮?？梢哉f，機電一體化技術(shù)是具有綜合性的高水平技術(shù)。 </p><p>　　2、使用簡易化。從產(chǎn)品開發(fā)來看，機電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)原理和使機電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品得以實現(xiàn)。作為開發(fā)者，除了要具備扎實的理論基礎(chǔ)，對于技術(shù)架構(gòu)也要有豐富的積淀，要有創(chuàng)新精神。從用戶角度來講，無需深入學習機電一體

5、化系統(tǒng)的技術(shù)原理，只要掌握機電系統(tǒng)的操作規(guī)程，能夠確保系統(tǒng)操作正確、合規(guī)，在人機磨合的過程中形成協(xié)作關(guān)系即可。 </p><p>　　3、多層次的系統(tǒng)化從本質(zhì)上講，機電一體化就是將計算機技術(shù)、智能技術(shù)等多項技術(shù)整合于主體機械，不斷優(yōu)化機械的主體功能，使其形成一套完整的系統(tǒng)。機電一體化注重各種技術(shù)（尤其是微電子技術(shù)與精密機械技術(shù)）的集成，強調(diào)主體結(jié)構(gòu)的層次化和系統(tǒng)化。無論從單參數(shù)、單擊控制到多參數(shù)、多級控制，還是從

6、單件單品生產(chǎn)工藝到流暢、自動化的生產(chǎn)線，直至完成整個機電系統(tǒng)的設(shè)計，各個層次的開發(fā)和應(yīng)用都會涉及智能化的機電一體化技術(shù)。 </p><p>　　4、具有高可靠性、高穩(wěn)定性和長壽命機電一體化系統(tǒng)發(fā)生機械磨損的程度非常小，因而故障少，運行時穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)的服務(wù)年限比普通機電系統(tǒng)長。而且某些自診斷、自修復的機電一體化系統(tǒng)甚至可以實現(xiàn)“零故障”。 </p><p>　　機電一體化的核心技術(shù) <

7、;/p><p>　　1、機器技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的重點是如何跟上機電一體化技術(shù)，利用高新技術(shù)來更新概念，以此達到結(jié)構(gòu)、材料、性能的變化，減少重量，體積小，提高精度，提高剛度和提高性能的要求。 </p><p>　　2、計算機和信息技術(shù)：這是一個多功能信息處理技術(shù)，它融合了信息存儲，信息識別與判斷，以及將各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行智能化處理的綜合性技術(shù)。 </p><

8、p>　　3、系統(tǒng)技術(shù)：即以全局和系統(tǒng)目標為主，然后不斷將幾個功能單元相互連接的重要系統(tǒng)技術(shù)，以此來確保體統(tǒng)各有機聯(lián)系的實現(xiàn)。 </p><p>　　機電一體化出上述常用的重要技術(shù)外，同時，還有自動控制，傳感檢測以及伺服傳動等技術(shù)。 </p><p>　　機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 </p><p>　　（一）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） </p>

9、;<p>　　美國學者哈林頓博士提出CIMS以后，受到了世人的重視。發(fā)展到今天，已然是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。CIMS通過計算機硬軟件，并綜合運用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)。把企業(yè)生產(chǎn)全部過程中相關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其信息與物流有機集成并優(yōu)化運行的復雜的大系統(tǒng)。這種有機結(jié)合，使企業(yè)集成度得以提高，各種生產(chǎn)要素之間渾然天成，最大的挖掘了各種生產(chǎn)潛力都。 </p><p&

10、gt;　?。ǘ┕I(yè)機器智能化 </p><p>　　工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人，到目前為止實現(xiàn)了工業(yè)機器智能化；迄今為止，第1代機器人已由簡單的重復操作發(fā)展到高級智能、可根據(jù)需要進行思維推理，進而進行判斷和獨立完成工作，這是工業(yè)上偉大的創(chuàng)舉和革命。 </p><p><b>　　（三）數(shù)控機床 </b></p><p

11、>　　數(shù)控機床裝有程序控制系統(tǒng)，有效地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，結(jié)構(gòu)精致，功能齊全，控制簡易，操作靈活，具體體現(xiàn)在： </p><p>　　總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，也就是采用了多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。2）設(shè)計技巧，功能強大，硬件體系結(jié)構(gòu)有兼容性，功能模塊有層次性，接口標準化，使用方便，效益高，用戶非常喜歡。3）系統(tǒng)智能化，操作方便，在短時間內(nèi)即可排除故障，診斷精確。4）充分

12、拓展了存儲器的容量，軟件轉(zhuǎn)化為模塊化的設(shè)計，數(shù)控功能精深微妙，無以復加，加強了CNC系統(tǒng)的控制功能，狀態(tài)最佳。5）機床功能完善，實現(xiàn)了高智能化，不光多臺機床可一起操作相同的任務(wù)，且一臺機床可以同時進行多種操作，完成多種加工任務(wù)；破損檢測完善無遺漏，物料搬運自動化。6）網(wǎng)絡(luò)連接順暢，系統(tǒng)的多級功能調(diào)動自如，加工系統(tǒng)龐大精密，能力強。 </p><p>　　機電一體化技術(shù)發(fā)展前景 </p><p&

13、gt;<b>　　智能化 </b></p><p>　　智能化是當前機電一體化技術(shù)領(lǐng)域的一個未來發(fā)展趨勢。智能化是運用控制理論，將計算機科學、混沌動力學、模糊數(shù)學、人工智能、心理學、生理學以及運籌學等多個學科有機整合，智能模擬人類的邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，以便得到更高的控制目標。按照目前人工智能技術(shù)的研究狀況，未來時間將有可能發(fā)展高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能

14、或人的部分智能，這是人工智能技術(shù)研究的一個必然的發(fā)展趨勢。 </p><p><b>　　（二）模塊化 </b></p><p>　　機電一體化因為產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家比較多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而前途廣的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制

15、單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中，可利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 </p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化 </b></p><p>　　電子計算機技術(shù)的快速發(fā)展，推動著整個人類社會進入互聯(lián)網(wǎng)時代?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，在國防、商業(yè)、教育等領(lǐng)域得到了最為廣泛的應(yīng)用。在互聯(lián)網(wǎng)的影響之下，尤其是光纖寬帶的普及化，每一個家庭都被置于計算機網(wǎng)絡(luò)的

16、控制之下。人們進行網(wǎng)絡(luò)接收與傳播信息的電腦、手機等電子設(shè)備本來就是機電一體化的產(chǎn)物。我們能夠看到機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)滲透在人們的衣食住行之中。在這樣的情況下，機電一體化技術(shù)必然將朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。利用機電一體化技術(shù)開發(fā)出更多能夠接入互聯(lián)的電子產(chǎn)品將是未來機電一體化的一個發(fā)展趨勢，而這個趨勢在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)達的今天毫無疑問會有一個光明的前景。 </p><p><b>　　微型化 </b>&l

17、t;/p><p>　　微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，但其技術(shù)應(yīng)用尚存在微機械技術(shù)這一發(fā)展瓶頸，在未來的發(fā)展進程中還有待進一步研究。 </p><p><b>　　（五）綠色化 </b></p><p>　　科學技術(shù)的發(fā)

18、展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。 </p><p><b>

19、;　　結(jié)語 </b></p><p>　　機電一體化是現(xiàn)代社會生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，是現(xiàn)代社會科技信息技術(shù)融合的結(jié)晶，大力發(fā)展機電一體化技術(shù)，促進機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)，不僅可以改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的需求，而且可以快速推動機械產(chǎn)品向新領(lǐng)域邁進。做為工作和研究人員，要一心營職，大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，為推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域竭盡微忱，貢獻自己的全部光熱。 </p><p&g

20、t;<b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]許麗. 探索機電一體化的核心技術(shù)及發(fā)展前景[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā),2012,29:80-81. </p><p>　　[2]張子方. 淺析機電一體化核心技術(shù)及發(fā)展[J]. 天津科技,2011,02:92-93. </p><p>　　[3]宿永在. 機電一體化的核心技術(shù)與發(fā)展趨勢[