关于机电一体化技术的应用及前景分析

　　张博?段禹
　　摘要：机电一体化技术是许多科技发展的结晶，是生产力发展到一定阶段的产物。随着科技的不断发展，各种科技得到不断融合，机械工业必然迎来发展的黄金时期。机电一体化技术是一种高效、高性能的先进科技，加强机电一体化技术在各领域的应用，推动我国经济的发展。
　　关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势
　　各种产品和装置因为机电一体化技术的发展，也完成了机电一体化，从而达到了自身的整体优化，也有利于产品质量和生产效率的提高，并缩短了新产品生产开发的准备周期，使其由科技成果快速向商品转化，从而深刻变革了传统产业。又由于新产品研发的需要以及发展高精密设备的需要，所以未来的机电一体化技术、产品及其系统必然会向着智能化、系统化、高性能、微型化、轻量化的方向迈进，并最终为国家带来创造巨大的经济和社会效益。
　　一、机电一体化的特点分析
　　机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。在工程领域对各类技术实践应用后，再加以借鉴与整合就创造出了现在的机电一体化技术，所以说它是在机械、微电子、自动控制、计算机和信息处理、伺服驱动、电力电子等技术以及系统的总体技术的基础上形成的一项高新技术。如下特点是机电一体化产品普遍具有的：具有可以自动监视、诊断、报警、保护的功能；具有自动处理和控制信息的功能，可以通过自动控制系统确保机械的操作者按照设计要求精确地完成预先设定好的程序，以使其不会依靠主观思想来行动，从而保证良好的工作质量和完美的产品合格率，而机械控制的灵敏度和检测的精确度及范围也获得了提高；采用复合技术、复合功能，这脱离了原来传统机电产品单技术、单功能的局限，很大程度上提高了产品的功能水平及自动化的程度；利用程序控制和数字显示技术，减少了操作的按钮和手柄的数目，使操作变得更为简单方便；在不同的应用领域和场合，其具有可以自动控制、自动补偿、调节、自动校验、保护及智能化等功能，从而能够迅速的满足不同用户的不同需求；具体的安装调试过程中，可根据不同用户对象的需要、实际参数的变化等来相应的改变控制程序以使其适应变化的工作方式。
　　二、机电一体化技术的应用分析
　　经过多年发展，机电一体化技术在操控精度、功能以及构造等方面的应用效果非常明显。比如，在构造方面，应用总线和CPU的体系结构，实现结构的模块化、构造紧凑型和总线式。在功能方面，采取开放性的设计，并采用WOP技术，实现数控机床智能化，加上大容量储存器、单片机组成的控制机以及单板机的应用，大大提高了数控机床技术的精度，为产品生产提供了技术支持。CIMS是指计算机制造和集成系统，加强机电一体化技术在CIMS中的应用，实现全局动态的综合化和最优化，突破传统部门间的界限，保证控制信息流和物流的畅通，将产品开发、生产准备、经营决策及经营管理等有机结合，提升企业的集成度，优化配置各生产要素，从而充分发挥机电一体化技术在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系统，该系统主要是由料盘、计算机、数控机床、自动搬运小车、机器人以及自动化仓库等部分构成，根据装配的实际需求，能随机按量生产任何工件，该系统主要适用于批量小、品种多、需要频繁更改的零散构件的生产。加强机电一体化技术在FMS中的应用，有助于提高生产效率和质量。机电一体化技术在工业机器人中的应用主要经历了三个阶段，第一阶段，工业机器人按照规定重复某一动作，对对象变更及作业环境的应变力比较差；第二阶段，工业机器人拥有较为先进的传感元件，能处理和获取对象的一般信息以及作业环境相关情况，反馈信息，并控制动作方式，该阶段的工业机器人已经具备低水平的职能，实现了实用化。第三阶段，工业机器人逐渐向智能化方向发展，能获得感知。并能运行较为复杂的逻辑思维，做出科学准确的决策和判断，特别是具备较强的行动独立性和环境适应性。
　　三、机电一体化技术发展前景及趋势
　　第一，高性能化。随着科技和经济的发展，对机电一体化技术的要求更加严格，为了顺应时代的发展，新一代的机电一体化技术对效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此，实现机电一体化技术在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未来发展的重要趋势第二，微型化。微型化主要是指机电一体化技术逐渐朝着微型领域或微型机器方向发展，源于人们对先进技术微型化的追求。微型机电一体化的产品在信息、医疗以及军事等方面有着巨大的优势，具体表现是产品耗能低、体积小、运动灵活，能完成常人无法完成的任务。第三，智能化。智能化是机电一体化技术的重要发展方向之一，人工智能已引起社会各界的广泛关注，智能化包括數控机床智能化和机器人智能化。智能化是针对机器行为而言，以控制理论为指导，吸收各种新方法、新思维，模拟人类智能，提高推理判断、逻辑思维及自我决策的能力，提高了控制目标。目前，机电一体化产品还很难具备与人同样的智能，但可以利用高效率、高性能的微处理器，实现机电一体化产品的高级智能或人类部分智能。第四，网络化。随着网络技术的不断发展，市场竞争环境发生巨大的变化，从而为网络技术和机电一体化技术的融合创造了有利条件。随着网络的普及，涌现出各种远程控制技术和监视技术，远程控制终端设备实际是一种机电一体化产品。另外，由于局域网技术和现场总线技术的应用，家用电器逐渐朝着网络化方向发展，利用以计算机为中心的集成用电器系统，人们不出门就能享受各种高科技带来的便利。因此，网络化是机电一体化技术发展的重要方向。
　　四、结语
　　综上所述，就机电一体化技术的应用及发展趋势进行探讨具有十分重要的意义，我们在认清机电一体化技术概念的同时还应加大对其的推广、应用和研发力度，大力发展市场经济，以不断推进社会主义事业的可持续发展。
　　参考文献：
　　[1]陈磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].国内外机电一体化技术，2015.
　　[2]魏强.21世纪机电一体化技术发展趋势[J].广西轻工业，2016.