浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势论文_齐立伟

浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势论文_齐立伟

南京建工集团有限公司 江苏省 210000

摘要:近年来,随着我国城市建设步伐的加快,交通工程建设数量不断增多,并且在交通工程建设中,各种高端技术的应用,极大地促进了工程建设质量的提升,为交通运输系统的稳定性、安全性提供了保障。为了更好地促进交通运行任务的运行,实现路桥项目的自动化调度,需不断加强专业的操控体系建设。机电一体化技术是利用电气、通信、机械、电子等各种现代化技术构建相应的控制平台,以计算机处理系统为中心,对交通工程进行规划,满足了其实际发展需求。

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

1机电一体化技术的概述

机电一体化是一种综合性较强的现代化技术,包含了计算机、机械、信息、通信、微电子、自动化控制等多种技术手段,是在新时代借助信息技术的优势,结合软件编程技术及接口技术产生的。在实际操作过程中,它可以很好地实现对信息的机电一体化处理,使其具有智力、动力、感知力、运动功能,集合机电一体化技术的控制系统,可以实现对系统程序信息、微电子电路的良好控制,在此过程中机电一体化技术的高精度、低能耗、高可靠性等特性得以充分展现。我国相关标准中提出,在道路桥梁工程中需要具有明确的设计思路、建设程序,而道路桥梁工程的实际应用效果及工程造价很容易受到各种因素的影响。通过机电一体化技术的应用,可以实现道路桥梁工程的可移动施工,不仅保证了工程项目的建设质量,同时也保证了工程项目的施工综合效益。

2机电一体化技术当前的应用领域

2.1数控机床领域

数控机床即数字控制机床,是装有程序控制系统的自动化机床。应用数控机床能够完成零件自动加工,有效地解决了复杂、精密、小批量、多品种零件加工问题,大大提高了零件加工的效率,是现代化社会生产中必不可少的技术,也是典型的机电一体化技术应用产品,并且数控机床系统也能够通过系统控制实现刀具破损检测、物料搬运等功能。数控机床代表了国家的机床生产水平,我国在机床数量上位于世界的前列,但是国内占据的高端数控机床市场比例比较小,主要依赖国外进口,有调查显示国内高端数控机床产品在市场中的比例甚至不足5%,可见在高端数控机床的生产方面,我国还是没有达到一定的高度,与其他发达国家还存在着一定的差距。

2.2自动机与自动生产线领域

随着现代化科技的不断发展,各种自动化机械以及自动化生产设备已经成为了各项生产活动的主要助力,不仅解放了生产活动过程中的人力资源,而且提高了生产效率,为企业创造除了更大的经济效益。现如今自动机与自动生产线技术在绝大部分生产领域都创造了巨大的价值,实现了批量化、大规模生产,但是并非所有领域都能够应用自动机与自动生产线,比如一些复杂的手工艺产品无法实现批量化生产。

2.3高端机器人领域

机器人即自动控制机器,在当代工业中应用机器人能够自动执行任务,甚至可以取代或协助人完成多项工作。随着机器人研究的不断深入,机器人技术将进一步整合整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学等技术领域。长久以来,机器人都是一个国家高端技术的一个象征,先进的机器人技术往往能够代表这个国家拥有这更强大的综合素质能力。我国机器人事业发展迅猛,取得了良好成绩,在工业、军事、医疗、服务、娱乐等众多领域得到应用,并且对相关领域的发展做出了重要的贡献。

机器人技术融合了计算机技术及人工智能技术,目前已经发展到了比较完备的一个阶段,具备感知、思维、行动功能等综合性功能,集合了机构学、自动控制、计算机、人工智能、通讯、传感、仿生等多项技术。智能机器人的应用实现了获取、处理、识别信息等功能的一体化,能够在自主状态下处理一些复杂的问题,打破了普通机器人在问题处理方面的限制,可以为很多新兴行业提供高效服务。更为重要的是,智能化机器人能够与网络联通实现远程操作等功能,从而发挥出更大的作用和价值,实现产业的高科技化并促使国家综合实力的提升。

2.4汽车电子化领域

在汽车领域,电子化仪表的应用已经十分普遍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电子化仪表也属于机电一体化设备,它能够改进驾驶员的目视性,并且能够促进实现汽车仪表多样化。过去汽车主要使用机械仪表,但是机械仪表本身容易出现机械故障问题或是其他一些难以处理的问题,电子化仪表能够有效的避免这些问题。

3机电一体化技术未来的发展趋势

3.1光机电一体化

常用机电一体化系统构成包括传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构。在机电一体化中引进光学技术能够实现对机电一体化传感系统、动力系统、信息系统的改造,引进光学技术进一步增加了机电一体化技术的的技术价值,实现了功能的提升与完善。在未来阶段内,光机电一体化技术需要尝试与其他技术手段进一步配合,提升技术应用价值。

3.2自律分配系统化

在机电一体化技术设备运行的过程中,很有可能因为设备故障、系统漏洞等问题导致无法正常运行,未来阶段内需要针对这一问题加以处理和改进,机电一体化产品需进一步提高对系统的控制能力和运行能力,针对一些突发事件能够迅速的做出反应,实现自律分配,这就需要设计自律分配系统。在该系统中每一个子系统保持独立运行状态,共同为总系统服务,并且能根据各自运行状态下所遇到的情况做出独立反应。自律分配系统的子系统在产生本身信息的同时能够附加信息,可以根据总体系统的运行需要改变各自的运行状态。

3.3智能化系统

智能化已经成为了一种潮流,更是一种不可逆的发展趋势,势必在人们的生活中做出更巨大的贡献。机电一体化技术智能化的发展与模糊技术、信息技术、软件及芯片技术息息相关,智能化系统构建起了更多的双向联系,与常规系统相比较更加复杂,但是在应用和操作上却能够更加简单,大大提高了系统运作的效率。智能化系统的实现能够使机电一体化产品在复杂的环境中措施最优的选择,从而更好地保证生产活动中产品的质量。

3.4微型机电化

目前已经利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,制造了亚微米级的机械元件。在亚微米级机械元件应用过程中可以忽略机械部分和控制器之间的差异,实现机械和电子的完全融合,机体、执行机构、传感器、CPU也能够实现融合,并且体积大幅度缩小共同组成自律元件。

3.5核心技术的发展

机械本体技术未来阶段内需要进一步改善设备的性能,现代化社会中的机械生产主要以钢铁材料,考略到这种特点,机电一体化产品需要进一步改善结构,减轻质量,也要考虑到非金属复合材料的情况,减轻机械重量,实现小型驱动化系统,进一步提高机械运行效率;传感技术,未来阶段内需要进一步提高传感的灵敏性、可靠性以及精确性;信息处理技术,机电一体化技术产品在未来阶段内需要进一步提高对各项信息的处理可靠性,具体包括分时处理输入和输出以及模数转换设备的可靠性,这能够进一步提高系统对于信息的处理效率,更好地发挥抗干扰的作用;驱动技术,目前所使用的电机驱动在响应速度和效率方面并不是完美,针对这个问题未来阶段内需要在电机内部安装编码器,从而组成控制专用组间、传感器以及电机一体的驱动技术;接口技术,为了更好的实现设备的智能化,机电一体化技术需要与计算机进行良好的对接,这就要保证数据传递格式标准、规范。统一设定借口的规格不仅能够提高信息的利用效率,也便于进行检修和维护,更加快速地发现和解决借口设备所存在的一些问题。

结论

总而言之,机电一体化技术的提升不仅局限于一方面技术的发展,更多的是整个社会、不同领域的技术以及生产力的提升,只有保证我国机电一体化技术的发展能够跟上时代节奏,那么我国工业生产力就不会降低,正是由于机电一体化技术的发展对于社会工业进步有着举足轻重的作用,所以相关部门应该重视各个科学技术的研发,重视人才的培养,同时还应该重视绿色环保理念的实施。在不同技术的融合之下,机电一体化才能够应用更为广泛,为人类生存建设提供更多的动力。

参考文献:

[1]沈雪萌.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].科技展望,2016(20):102.

[2]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2017(8):231.

论文作者:齐立伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/1/3

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