摘要：机电一体化技术的出现是科技发展和社会生产力发展的必然产物，科技的进步为机电一体化的发展提供了基础条件，而机电一体化产品不断推动社会进步和社会需求，对传统技术是一种较大冲击，未来的社会是科技的社会，机电一体化技术未来发展的前景将是一片光明。本文探讨了机电一体化技术应用及其研究。
关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势
1机电一体化概述
机电一体化又称机械电子学,最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。
1.1机电一体化技术的组成要求与原则
五大组成要素:一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。
四大原则:构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
1.2机电一体化技术
(1)机械技术 机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
(2)计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
(3)系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
(4)自动控制技术
其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
(5)传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
(6)伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
2 机电一体化技术的应用
2.1 数控机床中机电一体化技术的应用
近年来，机电一体化技术应用效果非常明显，如操作精度、构造及功能等，在构造方面，实现结构的总线式、构造紧凑型、模块化等可以应用CPU 和总线的体系结构。在功能方面，可以使用开放性设计及WOP 技术，实现数控机床智能化的目标，并且应用单板机、单片机组成的控制机及大容量储存器等，可以有效的提高数控机床的精确度，在产品生产过程中获得技术的大力支持。
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2.2 CIMS 中机电一体化技术的应用
CIMS 通常指的是计算机制造和集成系统，在CIMS 中应用机电一体化技术，全面实现动态的最优化和综合化目标，打破传统模式的约束，确保物流和信息畅通无阻，将产品开发、生产准备、经营决策及管理进行有效的融合，优化产品的各个配置，企业的集成度有所提高，有效的实现机电一体化的应用效果。
2.3 FMS 中机电一体化技术的应用
FMS 指的是柔性制造系统，该系统是由多个部门组合而成，其中主要包括自动化仓库、机器人、自动搬运小车、数控机床、计算机、料盘等，根据装配的具体要求，可以按照数量生产出任何工件，该系统主要适用于需频繁更改零散构件、品种多、批量小的生产。在FMS 中应用机电一体化，可以有效的提高产品质量及生产效率。
2. 4 工业机器人中机电一体化技术的应用
在工业机器人中应用机电一体化主要分为三个阶段，第一阶段，工业机器人按照相关规定重复做一个动作，对工作环境及对象变化的适应能力比较差; 第二阶段，工业机器人具有先进的传感系统，通常能够对工作环境的相关状况及信息进行获取及处理，并且及时的反馈，对其动作进行控制，在此阶段的工业机器人已经有低水平的职能，实现实用化的目标; 第三阶段，工业机器人已经紧跟时代的发展，向智能化方向发展，获得相关感知，并且可以很好的运行复杂的逻辑思维，并做出一系列的判断与决策，具有较强的环境适应能力及独立行动能力。
3 机电一体化技术的发展趋势
3.1趋于智能化
随着计算机技术的发展，智能化已经成为了主要的发展方向，而迄今为止只能智能化产品层出不穷，极大的改善了人们的日常生活质量。由于机电一体化技术的便于操作性使得将智能化融入到机电一体化技术中成为了一大研究方向，理论上，智能化的机电一体化设备不仅仅能极大的解放劳动力，同样具备一定的判断能力，从而使得工业生产更为便捷以及智能。
3.2模块化发展
经过时间的推移，每一项技术都在不断的完善，并且不时有新的技术从旧有的技术中衍生出来，而模块化显而易见就是令机电一体化设备能更加的专门化，但是由于目前企业之间的竞争关系，使得其模块化的推进十分的艰难，但是可以明确的是将机电一体化设备模块化能极大的提高设备的工作效率。
3.3网络化发展
计算机技术中最为出色的技术为网络技术，特别是Internet 技术的应用，给科技、工业、政治、教育等人们日常生活带来惊人的变化，带来的不仅是企业之间的竞争信息的传输，还有企业内部生产实现网络化控制，各种网络将全球经济连接为一体。网络的普遍使用，各类远程控制技术得到迅速发展，远程控制终端本身就是机电一体化产品，利用家庭网络技术将家中各类电器连接为集成家电系统，给人们的生活工作带来新鲜体验和便利，朝向网络化发展会成为机电一体化技术更高层次的追求。
3.4微型化发展
微型化是机电一体化技术发展的另一重要方向，国际上研究的纳米技术，机电一体化也朝向产品体积小、能耗少、操作简单的方向发展，在生物、军事信息等方面具有较大的优势，微机电一体化技术需要对产品进行精细的加工，因此还有漫长的路要走。光电一体化技术主要是将微电子技术、计算机技术、控制技术与机械技术相互融合，成多种高新技术产业和设备的基础技术。该技术具有很强的功能，产品体积较少、适应力强、操作简便且使用寿命长，只要合理采用该技术，便可以产生很高的经济效益，光电一体化技术的主要产品主要有激光打孔、刻槽和光动机器人等领域。
3.5绿色化发展
工业发展给人们生活带来的变化不仅是物质方面的享受，还有资源方面的减少，生态环境受到严重破坏，在开发新型技术的同时呼吁保护环境资源，绿色产品应运而生，绿色环保化是时代的潮流，机电一体化技术在设计、制造、使用和销毁四个生命周期中，要符合环境保护和人类健康的标准，减少对生态环境的危害，提高资源的利用率是每个企业追求的目标，也是提高经济效益的前提，保护环境，绿色产品已成为国际社会重点关注的话题，在机电一体化技术未来发展的方向重，减少对资源的破坏，生产节能高效产品的绿色生产模式是实现可持续发展的基本要求。
总之，机电一体化并不是单一的依靠一门科学而出现的技术，它是多种科学成果相互渗透交叉融合而出现的一种技术。
参考文献
[1]古力娜尔•卡得尔. 论机电一体化技术的研究及其应用[J]. 民营科技. 2015(11).
[2]张东亮. 浅析机电一体化技术的应用与发展[J]. 橡塑技术与装备. 2015(24).
论文作者:赵明明,孙宗宝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：技术论文; 机电一体化论文; 系统论文; 要素论文; 产品论文; 机械论文; 工业论文; 《电力设备》2017年第16期论文;