摘要：机电一体化技术是基于上述技术群体而产生的一种新型的、综合性极强的技术，不仅仅是将微电子技术以及机械技术等进行简单的组合，更是对相关技术的发展和改良。在现代科学技术发展的大浪潮下，机电一体化已成为时代发展的需要。基于此，本文就机电一体化技术及其应用和发展展开了讨论。
关键词：机电一体化技术；应用；发展
1机电一体化的核心技术
机电一体化技术是将上述的机械技术，微电子技术、电工电子技术等有机融合的一种综合技术，而不是简单的将这些技术进行组合以及拼凑。机电一体化技术在发展到一定阶段之后，微电子装置取代了某些的机械部件，实现自动化的机械装置，提高了生产效率。机电一体化的核心技术主要包括硬件以及软件两方面的技术，硬件是由机械本体、传感器和驱动单元等部分组成。下面具体介绍一下软件技术与硬件技术的种类。
（1）软件技术。软件技术与硬件技术相匹配，为了能够减少软件成本，同时，还能够提高生产效率，就要逐步的实现软件的标准化。软件的标准化主要包括程序模块化、程序标准化、进行软件工程以及软件程序的固定化等。（2）机械本体技术。机械本体技术就是从改善性能、减轻质量以及提高精度等方面进行综合考虑。到目前为止，机械技术的产品主要是钢铁材料。因此，必须在结构上加以改进，从而减轻材料的质量。（3）传感技术。传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。（4）驱动技术。在工业电机驱动中，使用的电子控制必须能在恶劣的电气环境中提供较高的系统性能。电源电路会在电机绕组上导致电压沿激增现象，而这些电压沿则可以电容耦合进低电压电路之中。电源电路中，电源开关和寄生元件的非理想行为，也会产生感性耦合噪声。控制电路与电机和传感器之间的长电缆形成多种路径，可将噪声耦合到控制反馈信号中。
2机电一体化技术的应用
2.1数控机床领域
首先，结构呈总线式，具有模块化、紧凑性等特点，采用多CPU和多主总线的体系结构。另外，结构设计具有开放性特点，硬件体系结构及其功能层次性、兼容性较高，符合较多接口要求标准，最大限度地提升了用户使用效率。其次，WOP技术及智能化应用比较成熟，可以为数控机床编程转向技术程序，实现加工过程动态仿真效果，并将相关技术引入到在线诊断和模糊控制等智能化机制当中。此外，大容量的存储器以及应用软件的模块，能够有效丰富数控功能，使CNC系统的控制功能得到了大幅度加强。最后，可以有效地实现多过程和多通道控制，换言之，通过一台机床，独立完成多项加工任务。另外，针对系统多级网络功能，机电一体化技术可以通过系统升级，实现复杂的加工功能。机床控制机以单板和单片机为主，机电一体技术可以为其制作专用芯片和模板，形成完整的数控机床系统。
2.2机器人领域
将机电一体化技术应用到工业机器人中可以分成以下几个阶段，第一阶段，机电一体化能够使工业机器人按照规定的要求重复一个动作，该阶段对于环境变化的适应能力不佳；第二阶段，由于工业机器人具备较为完善的传感系统，所以能够及时对有关信息进行处理，并有效控制一系列动作，在这个阶段中，工业机器人就已经具备一定的实用化功能；第三阶段，随着时代的不断发展，工业机器人逐渐趋向于智能化方向发展，通过良好的感知能力，可以保证复杂的逻辑思维的正常运行，并对此进行科学合理的判断，将机电一体化技术应用在工业机器人中能够保证其具备非常强的环境适应能力。
2.3计算机集成制造系统领域
计算机集成制造系统的运用不单单是一个简单的技术累加组合，而是整个系统的综合运用达到系统优化的最高点运用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这项技术的运用打破了以往孤立的技术运用，使得现在的各种技术可以有机的进行综合运用并且流畅自如。真正实现制造中物流和信息流的完美运用。计算机集成制造系统的运用可以让每个企业之间的生产要素达到最好的优化，可以让每个生产要素发挥最大最有效的效益。
3机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈，已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中，使机电一体化系统具备了简单的思维能力，向其输入指令，能够按照指令完成特定的动作，提高机电产品的智能，增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能，但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能，为人们的生产生活提供方便。
3.2环保化
绿色环保是当前时代的必然要求，由于在人类发展过程中对生态环境造成较大影响，所以环保化趋势是机电一体化的未来发展方向之一。环保化要求机电一体化设备具有对环境污染小，同时设备能够进行回收以及进行再利用的特点，从而降低设备本身可能对生态环境造成的影响。因此，绿色环保需求具有相当强的现实意义，实现机电一体化设备的环保可以促进资源的有效利用，促进社会的可持续发展进程。
3.3柔性化
柔性化在机电一体化技术中具有两种概念：其一，需要机电一体化产品要具有一定的适应性，就是需要相关设备可以适应不同的生产原料，并且需要机械能够满足不同原料对不同技能的需求，使得在变化技能的时候更加方便；其二，机械的制造厂商要有能够满足客户需求，进而为客户定做的能力。这就使得，想要实现柔性化必须要将设计理念与机械实际理念完全贯彻模块化，并且在机械设计中，采用可编程逻辑控制器、可编程计算机控制器、过程控制系统、现场总线控制系统等相关的解决方案，并且要普及变频和交流伺服的调速，使得机械的自动化水平可以大幅度提升，并且将机械传动机构得到大大简化。
3.4模块化发展
机电一体化的生产厂家与类型相对较多，所以研究与开发是一项重大的工作，如动力单位将减速、调速和电机综合在一起，这种机械装置具有识别、视觉与测距等作用，所以可充分运用标准单元做好产品研发，这样才能扩充生产规模。当然，还需要制定良好的标准，如此各个部件与单元才能真正的匹配。受利益冲突等因素影响，短时间内很难制定科学的标准，但能肯定电气产品标准化与系列化带来的利润。模块化将对整个企业带来更好的发展前景。
3.5网络化
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。
4结束语
综上所述，机电一体化是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献
[1]浅谈机电一体化技术的发展现状与趋势[J].聂海燕，王慧萍.中国设备工程.2018（13）
[2]机电一体化技术的发展与应用[J].王永幸.山东工业技术.2018（11）
论文作者:秦雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：技术论文; 机电一体化论文; 机械论文; 系统论文; 工业论文; 传感器论文; 功能论文; 《基层建设》2019年第30期论文;