摘要:机电一体化的运用在现如今已经越来越普遍,不论是在生产还是消费领域,或者是未来的发展上都有着重要的地位,对我们的生活做出了巨大的贡献,且机电一体化的未来发展空间也是十分广阔的,具有相当好的前景。
关键词:机电一体化技术;应用;发展
中图分类号:TH16 文献标识码:A
1机电一体化概念
机电一体化是一门典型的现代化交叉学科,它涉及到机械、电气等诸多技术。它是研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。就传统来说,它是机械制造和电子技术的功能集成,就现代化来说,它是人工智能的重要手段之一,尤其是其控制和执行机构,因此它将扮演重要的角色。机电一体化现在的基本思路是智能化地集成各个行业的有效功能于一体,以满足人工智能日益增长的需求,在实现方式上,现阶段最常用的是数控机床和工业机器人,他们是衡量一个国家工业实力的标志。现代工业机器人需要集成感知、控制、操作等诸多方面的技术,需要很高的机电一体化技术支持,尤其对于现代计算机不断信息化的局面,具体实现方式也是不断更新,集成越来越智能化同时也越复杂化。
2当前机电一体化技术的特点
(1)具有一定的检测性。在机电一体化技术中,其自身有比较强的自动检测系统,这样的话可以对机械系统中包括的一些子系统进行全方位的检查,当然,还需要对机械设备的应用过程进行全面的反映。如果出现问题,那么这个时候的系统会自动发出警报,而且还有利于有关人员很好的判断出故障发生的位置,这样方便可以在最短的时间对故障进行解决,从而恢复设备的安全运行。另外,机械设备可以按照机电一体化的技术,不仅仅可以很好的提高本身的运行速度,其实还可以在最大程度上降低了机械检测的成本,最后可以大大节约了设备的维修和保养的周期,以此为以后的稳定运行奠定了良好的基础。(2)具备一定的精准性。在实际运行过程中,要求机电一体化技术需要具备比较高的准确度,并在使用的时候,可以全方位的加强机械工作的准确性以及时效性,以此可以使得机械性能有效提高。比如,在施工过程中,混凝土搅拌设备中需要安放一定的电子称量系统,在这样的情况下,可以使得其发挥出自身的优势,同时还可以确保混凝土摊铺的平衡性,以此还能使得施工质量得到比较大的保障。(3)自动性。因为机电一体化技术不单单有自身的作用,其实还有科学先进的自动化应用功能,其实在实际发展过程中,可以按照机电一体化的使用,可以使得以往的手工机械设备直接转换成半自动化完全自动化的运行情况,由此一来,不单单减少了企业在人员中的成本投入,并且还可以很好的降低人们承担的压力,缓解了作业中产生的难度。这是因为在传统的人工操作过程中,工作人员没有足够经验,时常会出现人为操作失控的情况,导致有些机械设备在后期运作过程中出现故障,造成了施工中的成本增加,降低了经济效益。
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3机电一体化应用介绍
3.1汽车领域应用
机电一体化技术在汽车相关领域也有广泛应用,例如在雷达测距、防抱死系统、变速器等方面。激光测距系统是现代化汽车的标配之一,它能够为汽车检查前方的障碍物,从而为汽车提供一个安全的行驶环境。当汽车前方出现障碍物时,机电一体化的激光测距雷达就会分析前方物体的形状、位置、姿态等信息,并且动态跟踪其位置,从而为汽车提供行驶判断依据。倘若司机的操作得当,则雷达就会自动更新障碍物的实时情况,倘若司机做出了不当反应,则尽管相关处理器判断,汽车就会启动自动报警系统以提醒司机重新做出反应。这一整套系统可以有效地提供汽车行驶的安全性。设置于前轮之上的防抱死系统可以配合刹车,限制后轮滑动,从而提高降低驾驶危险性。具体实现是传感器先探测相关信息,然后传输至控制端,控制器计算分析并做出反应,从而有效调节动力结构,避免抱死。显然这一技术可以提高汽车行驶的稳定性和安全性。此外,汽车的自动变速器也是机电一体化的产品之一。它主要的功用是提高动力的传递效率,降低过程中的能量损耗。而且可以同时提高其稳定性和舒适度,这对于现代化汽车发展有重要意义。具体工作过程如下,首先传感器感知汽车的整体行驶情况,然后相关的电子设备将信息传输至处理器端,进而控制执行机构利用液压装置进行换挡等操作。随着现代无人驾驶技术的发展,更为智能化的自动变速器技术也在被研制,它将会是更为智能化的机电一体化产品,为汽车发展提供支持。
3.2工业机器人
工业机器人可以说是第三次工业革命的标志之一,第一代的机器人只能进行简单重复的命令命令执行,缺乏灵活性和适应性。第二代的机器人比第一代机器人多了分析处理的功能,可以说是很大的进步了,第二代机器人可以根据所获取的信息进行分析然后做出简单的选择判断。而现如今的机器人已经可以有了人类基本的特性。例如韩国人和机器人下象棋,机器人竟然战胜了人类,这样的工业机器人在人类历史发展上可以说是巨大的进步了,当然,这当中也是机电一体化技术应用的优秀成果。
3.3机电一体化技术应用于改造机床中
在机械工程中,数控机床是经常应用的一项设备,它一般应用于模具生产过程中。当前,数控机床在运行期间对于产品的准确性提出了较为严格的要求,如果模具发生了失误现象,那么必定对生产产品效率以及质量产生不利的影响。因此,为了增强产品的准确性和生产效率,大多数数控机床均借助机电一体化技术对内部结构进行了相应的改进。对于改进完成的数控机床而言,不但缩小了工作台和床上刀具运行之间的差距,同时还增强了产品质量。
4机电一体化技术的发展趋势
总体来说,机电一体化主要向着智能化、模块化、微型化发展。首先从其功能上来说,现代信息化技术要求机电光结合起来,有效地辅助以人工智能完成各种复杂活动,这要求机电一体化本身不断地智能化,具体即是在模拟人的智能中发挥作用,例如在信息感知、信号处理和分析判断等领域不断实现自动化,现代科学越来越模糊各个专业的狭隘作用,而追求不断的集成和综合,这也是其智能化的体现。另外模块化也是当前的一个主要发展趋势,就目前而言,机电一体化产品的人机交互还比较落后,各部分内容混杂在一起,难以实现有效的管理和运营,这就要求机电一体化不断综合集成其功能模块,最后实现较为自然的人机交互方式。最后微型化是现代智能化发展的一个普遍趋势,除去部分重工业要求相应的规模,当今大多数科学技术要求实现其体积的微型化,它不仅可以反向促进功能,而且在使用体验上也更胜一筹。总之机电一体化将会向着智能化和自然化发展。
结束语:
机械发展和微电子技术的发展在科学发展史上是一个重要的里程碑,而现代技术把二者结合起来形成了机电一体化技术更是科学领域的一大突破。在机械领域上,加入微电子技术可以说是如虎添翼的一笔。机电一体化也使得机械工业在技术质量,产业管理,作用和结构,生产方法和管理方法上起到了重要的作用,让机械工业化有了更进一步的发展。综上所述,以上内容就是对机电一体化技术的应用及其发展的论述。
参考文献:
[1]韩培丽.机电一体化技术在煤矿生产中的常见问题及应对措施[J].能源与节能,2018(01):146-147.
[2]魏鹏巍.浅议煤矿机电一体化技术的应用及发展[J].内蒙古煤炭经济,2018(01):51-53.
[3]王伟.计算机技术在机电一体化进程中的应用研究[J].电脑迷,2018(01):219.
[4]徐晓平.智能制造业机电一体化技术的应用[J].中国新技术新产品,2017(23):13-14.
论文作者:周世成
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/3
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