机电一体化技术的现状与发展趋势初探论文_张毓玉

机电一体化技术的现状与发展趋势初探论文_张毓玉

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摘要:机电一体化是指将电子技术融入机械信息处理、结构、控制以及动力功能中,实现电子软件、技术与机械装置的有效结合,并构建完整一体化系统。随着科学技术的迅猛发展,机电一体化技术也在不断创新和完善。在实际应用过程中,通过对机械技术、自动控制技术、信息技术、电力电子技术、信息变换技术、微电子技术、计算机技术、传感技术、接口技术、软件编程技术等的综合应用,充分发挥出机电一体化技术的作用和价值,在提升工业生产效率、质量的基础上,推动我国工业领域的长久发展。

关键词:机电一体化技术;发展趋势;现状

引言

随着科学技术的快速发展,机电一体化技术已在工业领域得到广泛地应用。机电一体化指的是将系统作为出发点,应用各项技术,如机械技术、计算机技术、信息转换技术等,并引进先进的软件程序和编程技术,在各个行业得到有效地应用。机电一体化技术在工业领域中的有效应用,为企业创造了更多的经济效益,保障了产品生产的高效性和可靠性。基于此,文章分析了机电一体化技术的现状,研究了机电一体化技术的发展趋势。

1目前机电一体化的技术现状分析

1.1机电一体化融合了多学科技术,能够适应新兴产业的需要

由于机电一体化技术的实现是充分融合了信息技术、电子技术以及机械工程技术等多个学科技术,因此其机电一体化不仅能够应用于传统的机械工程领域,也能够适应目前新兴的机器人制造等先进的制造业需要,其应用范围得到了极大的扩展。

1.2机电一体化技术已经初步实现了智能化

目前机电一体化系统已经开始向智能化方向发展,虽然智能化的水平现在还不是很高,然而通过运用高速高性能的微处理器已经可以使一体化系统具有初级的智能,能够实现部分人类的智能能力,使得系统的控制操作更加精确。而这也是现代机电一体化技术区别与机械自动化等传统技术的重要标志。

1.3机电一体化实现了与可编程控制技术的融合

机电一体化系统目前与可编程技术的融合更加紧密。通过与可编程控制技术的结合,机电一体化系统的自动化、智能化以及人性化水平得到了明显的提高,同时操控的精度也更高。以数控机床为例,可编程控制技术有效的提高了加工的精度以及自动化程度,传统技术中难以实现的曲线以及曲面加工都成为了可能。此外,集成电路技术的规模化发展应用、微电子技术的进步以及各种信息接口的连接使得机床具备了高精度高效率的加工能力。

1.4目前已经广泛的应用电气元器件代替传统的机械部件

在机电一体化系统中越来越广泛的使用各种电子元器件来替代或者结合传统的机械性零件,使得机电一体化系统的性能更加完善,其功能也更加丰富,从而能够更好的满足用户的实际需要,并为新产品的开发创造了良好的条件。

2机电一体化技术发展趋势

2.1人工智能化

智能化技术的研究与发展是21世纪科学领域的主要研究话题,也是发展机电一体化技术的主要方向。因此,机电一体化技术的研究发展中,针对人工智能技术的应用备受关注,例如针对智能化数控机床与机器人的研发。所谓智能化,是指对机械行为的描述,是基于控制理论、技术的应用,结合人工智能、计算机科学、心理学、混沌动力学、运筹学、模糊数学、生理学等思想方来进行人类智能的模拟。通过人工智能技术的应用来使机械装置具备判断推理能力、自主决策能力、逻辑思维能力等,进而实现控制目标的更高层次的提升。诚然,现阶段针对人工智能产品的研发,虽然无法真正与人类智能进行比肩,但是通过对人工智能技术的应用,能够促使机电一体化技术的应用效果更加显著。通过为机电一体化产品进行部分智能或者是低级智能的赋予,以此充分发挥出机电一体化的最大化作用和价值。

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2.2积微型化

微型化最早在20世纪80年代提出,是指机电一体化技术在发展过程中,需要朝着微观领域、微型机器的方向不断发展。在此背景下,机电一体化技术的微型化研究不断深入。当前,针对机电一体化的微型研究已经取得一定的成效,具备体积小、灵活性高、能耗低等特点,在军事、生物医疗以及信息等领域都得到充分的应用。针对微机电一体化技术而言,需要在具体应用过程中依靠精密仪器进行制造加工,所以技术性方面有着较高的要求。我国虽然针对微机电一体化技术的研究仍处于初步阶段,但是通过坚持不懈的研究后,也取得良好的成效,例如半导体的应用,为微机电一体化技术的发展奠定基础。

2.3工业智能机器人

在现代社会的发展中,工业智能机器人是机电一体化技术在智能制造领域中最先进的应用,其将各项先进技术进行了有效融合,是人工智能技术、仿生物学技术、计算机系统等相互作用的新型成果。机器人是现阶段科学技术研究的重要方向之一,智能机器人技术将控制论、传感技术和信息技术进行了有效融合,并在实际研究过程中取得了一定的成就,在生产领域得到了十分广泛地应用。在工业制造过程中,智能机器人的应用不仅能够有效地提升产品的整体质量,为企业增收,还能够减少人力成本的投入,在现代工业制造中得到了十分广泛地应用。在新时期的发展中,工业智能机器人的应用具有很多优势,如甄别信息资料,快速完成复杂的工作流程,生产准确性较高,适用于军事生产制造,得到了社会各界的广泛关注。

2.4网络化趋势

计算机技术不断发展,给人们的生活带来了翻天覆地的变化,特别是互联网的应用,在娱乐、运动、生产等社会活动中起着非常重要的作用。计算机技术使企业内部的管理更加规范、有序,整个世界都能通过计算机技术联系得更加紧密,而计算机技术的广泛应用也促进了远程控制技术的发展,远程控制设备就是机电一体化技术的产品,日常生活中人们可以通过这种设备进行沟通,教学等。因此,为了更好地建设社会,机电一体化技术的网络化趋势必不可少。

2.5机电一体化技术将向系统化方向发展

机电一体化技术未来将向系统化方向发展,通过应用图案化游记开放式的系统总线结构,一体化系统的配置将更加灵活,可以根据实际需要来组合或裁剪对功能模块,并对不同子系统结构进行集成式管理以及协调控制。同时,通信技术的发展将进一步提高一体化系统的网络通信以及远程操控能力。此外,随着光学传感技术的不断进步,机电一体化技术所使用的能力以及传感设备的效率和性能也将获得提升,使机电一体化系统提高光电集成水平,并对其结构进行优化,这也将成为机电一体化技术发展的主要方向之一。

2.6自动生产线与自动机械的应用

在现代社会的发展中,大规模生产企业普遍应用自动化生产线和生产机械,这一技术主要应用电子技术的光电控制系统、人机界面控制装置,全面控制生产的全过程。自动生产线和自动机械应用的范围比较广泛。智能制造企业在实际生产过程中,将自动生产线和自动机械应用与柔性制造系统进行了融合,通过应用计算机控制系统融合先进的生产设备,如数控设备、计算机设备等,将生产要素实行一体化管理,为生产的集约化、网络化提供了支持。

结束语

综上所述,集成多种先进技术的机电一体化技术,不仅是社会生产力不断发展的一种重要体现,更是推动我国工业领域发展的关键基础。机电一体化技术的应用已经在机电、工业行业占据着至关重要的地位,而随着科学技术的发展,机电一体化技术会得到不断的创新与优化,进而充分发挥出自身更大的价值和作用。

参考文献:

[1]高翔,周三元.浅谈机电一体化技术的发展现状和发展趋势[J].集团经济研究,2007(22):71.

[2]车向东.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].经营管理者,2012,30(5):384.

[3]张冬琴,张自选.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].时代农机,2013,30(7):105-106.

论文作者:张毓玉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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