孙忠诚 湖南省常德市津市职业中专学校 415400
摘 要:机电一体化是现代科技发展的根本结果,作为一名职业中专学校的教师,作者感触深受,特谈谈机电一体化的现状以及未来发展趋势,为机电一体化的深入化、持续化和健康化发展进献微薄之力。
关键词:机电一体化 概念 发展历程 前景
这些年来,伴随着社会、经济和科技的飞速发展,逐步衍生出一些新技术;这些新技术互相渗透、互相影响,导致了众多复合技术的产生;这些复合技术又进一步推动了科技的发展。从上世纪机械和电子的结合发展至今,促使机电一体化日益成熟和完善,而且逐步向着纵深化发展。
一、机电一体化的发展历程
从电子技术的出现就开始寻求与机械的结合,尤其是微型电脑问世后,机电一体化获得纵深发展,在各个领域作用凸显,日益引起人们的关注。机电一体化由上世纪70年代的日本厂商率先提出,而到了80年代,伴随着性能更高的微型电脑的问世,机电一体化才被广泛采用和流行。进入90年代,通信技术飞速发展,为机电一体化的广泛普及和多种用途夯实了基础。而进入新世纪以后,一些自动化技术有力地推动着机电一体化的发展。
二、机电一体化组成部分
一般而言,机电一体化由机械、动力、传感、驱动、执行以及信息处理等部分组成。
1.机械。机械是一切功能元素的支持结构。
2.动力。动力为系统功能提供驱动力。
3.传感。传感用于对内外数据的识别、传输和处理。
4.驱动。驱动在控制信息指挥下完成各种命令。
5.执行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆执行在控制信息的指引下完成有关功能。
6.信息处理。信息处理通过对传感器的检测和程序控制而运行。
三、机电一体化原则
1.结构耦合。由于信息模式的不同,信息交换和传递需要借助结构耦合来衔接,进而控制信息控制、交换和传递。
2.能量转换。由于模式不同,因此,在交换和传输中需要进行能量交换。
3.信息控制。在软硬件的条件下,智能要素需要对信息进行采集、分析和决策,进而实现控制信息的任务。
4.运动传递。运动传递通过优化可以实现系统要素的变换和运输。
四、机电一体化特征
1.柔性化。未来的机电一体化对控制和执行等系统具有一定的柔性,以便又快又好地处理一些意外事件。机电一体化各个子系统彼此独立,共同为系统服务,这样不仅系统柔性而且能有效避免因某一子系统损坏而殃及全部系统。
2.智能化。信息技术的飞速发展有力地促进了机电一体化信息更强、智能化更高,系统层次日趋复杂性和双向性。
3.生物性。伴随着机电一体化,对信息依赖性日益增加,当控制系统停止时,静止,当控制系统工作时,运动。目前这一领域尚处于研究阶段,因此,机电一体化的生物性任重而道远。
4.微型化。伴随着一些新技术和研究成果的层出不穷,促使机电一体化体积更小,日益成为一种未来的发展趋势。
五、机电一体化未来发展趋势
1.智能化。机电一体化和传统机电自动化的本质区别之一就是智能化。同样是新世纪下机电一体化发展的主要趋势,一些高性能和集成化的技术极大地促进了机电一体化步入智能化的进程,在智能背景下的机电一体化具有自主推理、思维和决策等能力,在一定程度上可以替代脑力工作。
2.系统化。系统化主要表现在结构开放和模式总线,系统可以自由组合,因此,综合管理性增强。另外,通信功能的增强可以有效实现远程通信以及局域网应用。而且,机电一体化日益具有情感性。
3.微型化。微型形式下的机电一体化具有微机械技术和微电子技术等两大特征,是目前机电一体化的发展趋势。由于微型机电一体化独具容积小、消耗低、灵活性强等特点,可以有效弥补传统机械的劣势。
4.模块化。模块化不仅是机电一体化发展方向更是一项系统性工程,由于机电一体化自身的复杂性,因此需要一系列标准与之完善,以便进行有关匹配和连接。
5.网络化。网络技术的方兴未艾为机电一体化发展注入了新鲜和活力,并且有效推动了机电一体化中远程控制和监视技术的发展。
6.绿色化。绿色是生态危机的必然产物,同样也是大势所趋。机电一体化中的绿色化对环境污染小,资源节约型高,同时又可以回收再利用,是一种可持续发展的模式。
言而总之,机电一体化发展历程就是人类历史发展的一个缩影,然而机电一体化并非独立存在,而是众多科技交叉化和互相影响、互相推动的结果,是经济发展和社会进步的一大驱动力,因此,对机电一体化进行深入研究和勇于应用,对国家的发展和民族进步意义重大,同样机电一体化的发展前景是宽阔的、光明的。
参考文献
[1]Nitaigour Premchand Mahalik. 机电一体化:原理·概念·应用. 北京:科学出版社,2008。
[2]舒志兵 曾孟雄 卜云峰 机电一体化系统设计与应用.北京:电子工业出版社,2007。
[3]梁景凯 盖玉先 机电一体化技术与系统.北京: 机械工业出版社,2007。
论文作者:孙忠诚
论文发表刊物:《教育学文摘》2015年8月总第165期供稿
论文发表时间:2015/9/1
标签:机电一体化论文; 信息论文; 系统论文; 机械论文; 技术论文; 发展历程论文; 趋势论文; 《教育学文摘》2015年8月总第165期供稿论文;