机电一体化技术的应用现状及发展趋势研究论文_张勇

机电一体化技术的应用现状及发展趋势研究论文_张勇

摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术在发展过程中会融入越来越多的现代化技术,比如微电子技术、机械化技术和电子工程技术,并且会随着时间的推移实现全面融合。从目前实际情况来看,机电一体化技术在很多领域都得到有效的应用,同时还能对一些现代化的科学技术进行完善。在这个过程中,机电一体化技术的多样性功能也得到有效的凸显。从机电一体化技术当前发展情况来看,其发展空间非常宽阔。本文首先对机电一体化技术的应用进行分析,在此基础上就其发展趋势展开论述。

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

机电一体化,英文名Mechatronics,它的英文名字分别是由机械学的前半部分和电子学的后半部分组成。有关于机电一体化技术最早的概念,起源于在日本1971年的《机械设计》杂志期刊上。其后,随着机电一体化技术的应用和理念开始被越来越多的人们接受和使用,有关于机电一体化的发展,也开始进入了稳步上升期。后续在美国出版的WEBSTER英文大词典中,正式收录了关于机电一体化的英文概念。可以说这一点意味着。有关于机电一体化技术已经得到了世界上各个国家学术界的承认与认可。对于机电一体化技术在各类企业中的应用,其所产生的价值和回报也得到了一致承认与赞同。

1机电一体化技术的应用现状

1.1自动生产线和自动机

从目前我国实际发展情况来看,机电一体化技术在我国很多领域都得到了广泛的应用,取得的成效也非常显著,其中包括自动生产线和自动机。在自动生产线和自动机领域运用机电一体化技术,可以在很大程度上促进我国工业生产。除此之外,由于我国国民经济在最近几年获得快速发展,在这样的背景下,越来越多的自动生产线和自动机被运用到工业基础建设领域,这在一定程度上也有效推动我国工业化发展。但是从目前情况来看,我国的机电一体化技术还需要不断向前发展,只有这样才能适应时代的发展要求。因此,我国有关部门还要做好人机界面系统设计、边坡调速等各个方面的工作。从某个程度上来说,这也是机电一体化技术未来的主要发展方向。

1.2机电一体化技术在机械制造业中的应用

以往的工程机械一直存在着高耗能、生产率偏低的现象。自从将机电一体化技术应用到其中之后,在很大程度上改善了这种生产率低、高耗能的现象。例如,在以往的工程机械之中,液压机不仅对于能量的利用率较低(<30%),且生产率也不高。但在机械制造业中应用了机电一体化技术之后,将电子监控系统安装于液压挖掘机上,经过测试发现,安装系统之后不仅在较大程度上减少了设备的能源消耗,还有效地提高了生产率。此外,还可在柴油机之上安装电子调速器,柴油机能够在充分考虑自身工作实际的前提之下,合理调整工作模式,进而有效、合理地控制柴油机在能源上的消耗,实现柴油机工作效率地提升。同时,机电一体化产品改变了过去传统机械产品过于单一的现状,使工程机械设备的使用范围得以增加,这对于我国机械工程的发展而言有着重要推动作用。

1.3在行业技术中的应用

(1)在农业领域中的应用

1)提高了农业机械产品的现代化与自动化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,我国近年来研制的联合收割机,利用机电一体化技术,可实现对收割机切割器速度的自动调节,以保证机器运行的稳定,减少谷物收割时的损失;而新研制的播种机械,利用机电一体化技术,则实现了自动播种、自动驾驶、自动对行等多种功能,有效提高了播种的效率。2)实现了农田的智能化管理。利用机电一体化技术,还能实现对农田、温室中温湿度的自动调节与控制,以改善农作物的生长环境。

(2)在纺织工业中的应用

利用机电一体化技术,使传统的纺织机械与微电子技术相有机结合,不仅能极大减轻劳动强度,提高纺织生产的效率与产品质量,而且还能使得纺织机械具有自动控制、自动调节、自动信息处理、自动故障检测等多种功能,使纺织工业由人员密集型生产,向着技术化、智能化的方向不断发展。

1.4在计算机集成制造系统及柔性制造系统中的应用

对于计算机集成制造系统而言,在实现过程中并不是将原有的分散系统进行整合,而是在全局动态下实现最优组合。在机电一体化技术的应用下,能够打破原有部门之间的界限,并在制造的基础上实现物流、信息流的控制,从经营决策、产品开发、生产准备以及生产实验等入手,实现多个环节的有机融合。此外,机电一体化技术的应用能够提升计算机集成制造系统的集成度,加强各种生产要素之间的配置优化,进而激发各生产要素的潜力。柔性制造系统属于计算机化制造系统,其组成部分主要包括数控机床、自动搬运小车、机器人以及料盘等。在机电一体化的应用基础上,能够随时随地根据部门要求进行工件的生产,比较适用于多品种、中小批量以及设计修改频繁的零件批量生产。

2机电一体化技术的发展趋势

2.1智能化发展

智能化发展是机电一体化技术在21世纪最重要的发展方向之一,也是机电一体化技术发展的必然趋势。智能化主要是在控制理论基础上建立并且针对机器行为的一种概念。主要包括运筹学、模糊数学、心理学、计算机科学、人工智能等多种新方法和新思想,其目标就是对人类智能等更高的控制进行模拟,使其具备自主决策能力、逻辑思维能力、判断推理能力等。智能化发展趋势是机电一体化技术在未来发展的必然趋势,也是相关研究人员针对机电一体化技术在目前阶段的主要研究内容。机电一体化技术的智能化发展不仅可以在未来实现对大部分劳动力的解放,还能有效提高国民生产总值。虽然从目前情况来看,机电一体化产品还不能和人类的智能性实现等化,但是具备部分人类智能数和低级智能,能够拥有高速微处理器和高性能的一些特征,在未来将会拥有更高的智能,为人们的生产和生活提供更多的便利。

2.2人格化方向发展

机电一体化的人格化指的是:首先,机电一体化系统模仿生命机体;其次,机电一体化系统注重产品与人的关系,即使得机电一体化产品更适宜于人,与人共生。机电一体化产品的最终使用对象是人,如何对机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

2.3集成化方向发展

机电一体化不仅仅是机械与电子的综合,而应是尽可能包含其他领域先进技术的大综合体;应用系统工程技术来指导机电一体化系统的开发和应用。机电一体化系统应是综合机、电、磁、光、声、热、液、气、生物化学等多种学科的先进技术,研究多种学科各自的特征参量,并正确地处理相互的耦合关系。

结束语

总的来说,机电一体化技术的侧重点即替代体力劳动。不过发展至机电一体化机制后,微电子设备不仅能够替代个别机械部件发挥功能,同时还能够加设相对前沿的功能,其中包括自动检测、自动处理参数和自动调节等。机电一体化从根本推动了机械工业的变革,让常规的机械设计举措和设计理念发生了翻天覆地的变化。全面研究前沿的机电一体化产品,不仅是优化常规机械装置的先决条件,还是促进机械产品更新换代及推动机械工业全面发展的有效举措。

参考文献

[1]刘晓非.机电一体化技术的发展和应用方向[J].化工管理,2017(09):23-24.

[2]张中景,田文君.浅析机电一体化技术发展趋势[J].现代职业教育,2017(05):54-55.

[3]王仲杰.机电一体化技术在机械工程领域中得到的应用及发展趋势简要分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(05):11-12.

[4]徐文峰.机电一体化技术的发展及应用[J].黑龙江科技信息,2016(27):32-33.

论文作者:张勇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/20

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