探析机电一体化技术的现状与发展趋势论文_曹莉红

探析机电一体化技术的现状与发展趋势论文_曹莉红

摘要:随着科技的进步,尤其是电子信息时代的来临,将电子信息技术充分地与机电技术相整合,成就了现今的机电一体化技术。机电一体化技术的发展促进了工业生产向机械自动化的方向迈进,也间接促进了我国经济的发展。

关键词:机电一体化;现状;发展趋势

引言

现代科学技术的发展推动了相关工程领域的技术革新。微电子技术的发明应用通过与计算机技术的结合,形成了机电一体化的格局。作为科技革命发展的必然产物,机电一体化的应用将会促进工程领域的发展。计算机技术、控制技术、通信技术的快速发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。在机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化也进入了深入发展时期。

一、机电一体化技术的具体内容

1.1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。

1.2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、材料、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。

1.3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。

1.4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,其是机电一体化系统达到高水平的保证。

1.5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影响。

二、机电一体化技术的发展现状

2.1机电一体化技术的第一阶段

在二十世纪的六十年代前被称为第一阶段。这一时期。人们开始不自觉的去利用电子技术初步的成功去补充和完善机械的性能。尤其是二战爆发刺激了电子和机械的结合,战后这些军用技术逐渐转化为民用技术,使战后经济迅速恢复。但当时电子技术还没有达到一定技术水平,电子和机械的相结合还没有能力深入的研究开发,而那些已开发出的产品也没有办法进行大量推广。

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2.2机电一体化技术的第二个阶段

在二十世纪的七十到八十年代被称为第二阶段,也是最为蓬勃发展的阶段。在这一时期,计算机技术、通信技术等不断进步,为机电一体化技术奠定强有力的技术基础。而大规模的集成电路也在迅速发展,使机电一体化技术有了结实的物质基础。

2.3机电一体化技术的第三个阶段

到了二十世纪九十年代后期,机电一体化技术开始向智能发展,进入深入探索的新阶段。光学和通信的技术也融入了机电一体化的技术,那些细微的加工技术也慢慢从机电一体化技术中浮现出来,出现了光机电一体化与微机电一体化两种体系。另外在对机电一体化技术进入深入研究的同时,也为机电一体化技术开辟广阔的发展空间。

我国是从二十世纪的八十年代才开始对机电一体化进行研究并开始应用,在制定“九五”规划时考虑到机电一体化给各国家带来经济上的效益和影响。许多大专院校及研究机构开始对机电一体化的技术发展和应用做了大量工作,并取得一定成果。

三、机电一体化技术的发展趋势

3.1模块化

机电一体化的产品、种类太多,研制出标准的接口在机电一体化中十分重要。利用标准的单元迅速开发新产品,扩大生产规模。需要制定各项准则,便于各部件、单元所匹配的接口。可以从对电气产品的标准化制度,对生产标准的机电一体化或生产一体化产品的企业,规模化了这些企业会带来良好的经济效益。

3.2智能化

对机电一体化技术来说,智能化在二十一世纪是一个重要发展方向,在对机电一体化技术的研究中人工智能慢慢得到重视。智能化是指在控制理论的基础上,接纳和吸收新的思想和方式模拟人类的智能达到更高目标。然而使机电一体化的产品拥有和人类相同智力不可能,也不必要。但高性能的微处理器让机电一体化的产品杨浦低级智能或只是人的部分智能是完全有可能。

3.3网络化

在二十世纪的九十年代,计算机最突出的就是网络技术。网络的兴起和发展对大到科学技术小到日常生活都带来了巨大发展。网络将全球的经济和生产连了企业,企业之间的竞争也实现了全球化、机电一体化。只要有功能独到、性能可靠的新产品研制出来,马上就在全球畅销。网络普及让人们在家也能享受到高科技所带来的便捷,机电一体化的产品势必要朝网络化的方向去发展。

3.4微型化

二十世纪八十年代末所兴起的微型化是指机电一体化朝着微型机器‘微观领域发展。而微机电一体化的产品有着体积小、运动相当灵活、耗能少的优势。在医疗、信息等方面有绝对优势。

3.5绿色化

随着工业日益发达,给人们生活带来了翻天覆地的变化。任何事物都存在着两面性,在享有物质丰富生活舒适的同时,资源减少,生态环境被污染。在这种环境下绿色无污染产品产生了,而绿色化俨然成为时代的一个趋势。绿色无污染的产品从设计到销毁的过程中,完全符合特定的环境要求和人类健康的要求,把对生态环境的危害降到最低。把环保的概念与机电一体化的产品相结合,有一定的发展前景。而绿色机电一体化是指使用时不污染环境,还可回收利用。

3.6系统化

系统化所表现出来的重要特征之一,就是对系统体系结构进一步的运用开放和模式化的结构。整个系统可以随意灵活的组成形态,并进行任意剪裁组合,以便于实现多子的系统控制和管理。特征之二就是通信功能加强,在未来机电一体化会更加注重产品和人之间的关系。机电一体化的人格化有两个含义,一是最终使用机电一体化产品的对象是人,不管在怎样赋予机电产品一体化人的情感和智能。使人性越来越明显,尤其是家用的机器人,最高境界就是实现人机一体化。另一个是指模仿生物的机理,研制出各种机电一体化的各种产品。

结束语:机电一体化技术的发展是人类社会进步的文明成果。同时,机电一体化技术的应用还有待于进一步探索和研究。各种新型技术的大融合将会使机电一体化技术日益成熟。因此在未来发展中各大企业应加大对机电一体化技术的科研力度,研发出更多有利于人类社会生产的机电一体化产品,促进国民经济事业的健康发展。

参考文献

[1]王卓.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].文艺生活:中旬刊,2011,(9):280-280.

[2]林莅莅.浅谈机电一体化技术现状与发展趋势[J].全国商情?理论研究,2011,(14):117,119.

[3]王文成.机电一体化技术现状与趋势研究[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(22).

论文作者:曹莉红

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期

论文发表时间:2018/1/29

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