淺析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用方向

引言

近些年來,科技水平有了很大提高,各種學(xué)科之間的聯(lián)系也更為緊密,促進(jìn)了現(xiàn)代工程領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)水平的提高。目前的機(jī)械工程制造以及技術(shù)運(yùn)用中,機(jī)電一體化技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用,對(duì)于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都有著十分積極的作用。但隨著機(jī)電一體化應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,很多問題也開始暴露出來。

1機(jī)電一體化的起源及內(nèi)涵

1.1機(jī)電一體化起源

機(jī)電一體化這一概念最早出現(xiàn)在日本1971年的《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志期刊上。社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,使得機(jī)電一體化技術(shù)的理念越來越深入人心,在很多行業(yè)中都有較為廣泛的應(yīng)用,這也促進(jìn)了機(jī)電一體化的穩(wěn)定發(fā)展。之后美國出版的《wEBsTER》中,便將機(jī)電一體化這一名詞正式收錄其中。這一舉措代表著機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了國際社會(huì)的認(rèn)可,而人們對(duì)于機(jī)電一體化對(duì)企業(yè)發(fā)展的積極作用也有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。

1.2機(jī)電一體化的具體內(nèi)涵

機(jī)電一體化是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科,綜合了多種前沿的創(chuàng)新型學(xué)科,其中"機(jī)"是指機(jī)械,"電"是指電子電工,它是將機(jī)械行業(yè)、汽車方向的機(jī)電一體化和電子行業(yè)作為基礎(chǔ),現(xiàn)今的機(jī)電一體化已經(jīng)得到了各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的認(rèn)可,使用這一技術(shù)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來顯著的價(jià)值與效益。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

2.1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展階段

現(xiàn)如今我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了3個(gè)階段,即初級(jí)階段、穩(wěn)定發(fā)展階段和深入發(fā)展階段。20世紀(jì)60年代之前,機(jī)電一體化屬于初級(jí)發(fā)展階段,該時(shí)期的機(jī)電從業(yè)人員一般會(huì)使用電子技術(shù)來提升機(jī)械產(chǎn)品的各種性能,這種方式在第二次世界大戰(zhàn)期間得到了十分廣泛的應(yīng)用:戰(zhàn)后,人們便常常將電子與機(jī)械有機(jī)結(jié)合起來,以提高當(dāng)?shù)厝藗兊纳顥l件,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提高?？蛇@一時(shí)期的機(jī)械發(fā)展技術(shù)嚴(yán)格來說不屬于機(jī)電一體化,所生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品也無法在工業(yè)中大范圍推廣。到20世紀(jì)七八十年代,機(jī)電技術(shù)進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)展階段。這是由于這一時(shí)期產(chǎn)生了大量的集成電路和微型計(jì)算機(jī)技術(shù),并且能夠借助計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控以及高速通信技術(shù)對(duì)機(jī)電技術(shù)進(jìn)行全面的改良和提高,這在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電工程的一體化發(fā)展。至20世紀(jì)90年代末,光學(xué)、通信、光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等高科技技術(shù)有很大的發(fā)展和提高,機(jī)電一體化也開始進(jìn)入智能化發(fā)展行列,所以在這一時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)得到了深入發(fā)展。而人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)了高科技技術(shù)水平的提高,促進(jìn)了機(jī)電一體化完整學(xué)科體系的產(chǎn)生。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)共同作用的產(chǎn)物,需要使用信息技術(shù)來對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制,微電子技術(shù)則是信息技術(shù)控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的有效方式。將信息技術(shù)與機(jī)械設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來可以促進(jìn)機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)以及軟件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展?？萍妓降牟粩嗵岣?使機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展取得了很好的成果,微電子技術(shù)也變成了信息技術(shù)的主要組成方面,這是機(jī)電工業(yè)進(jìn)步的最終方向。20世紀(jì)60年代至今,機(jī)電一體化技術(shù)從簡單的應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變成如今的智能化和自動(dòng)化階段,這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人力資源的合理運(yùn)用,而且可以提升其經(jīng)濟(jì)效益。日常生產(chǎn)工作中,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)發(fā)展有著非常積極的作用。目前,機(jī)電領(lǐng)域正在積極研究光纖和人工智能的整合技術(shù),這也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,使機(jī)電一體化技術(shù)在各方面都有了廣泛的應(yīng)用,且機(jī)電技術(shù)的智能化和自動(dòng)化水平也有了很大的提升。日常生活中,機(jī)電一體化的應(yīng)用也十分頻繁,包括微波爐、電視機(jī)、洗衣機(jī)等。而工廠企業(yè)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用則主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)、自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)碼垛機(jī)以及數(shù)控機(jī)床等方面。

3機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)工作時(shí),為使這一技術(shù)有更好的示教效果,就一定要不斷研究新的物理動(dòng)作,要不斷改進(jìn)示教模式,這樣才能夠有效增強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人的適應(yīng)性。分析現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),其適應(yīng)性和靈活性還比較差,所以從業(yè)人員必須不斷深入研究工業(yè)機(jī)器人的改良工作。進(jìn)行第二代機(jī)器人的研發(fā)工作時(shí),需要添加傳感器技術(shù),并且要針對(duì)實(shí)際工作環(huán)境及操作對(duì)象開展信息評(píng)估和探測(cè)工作。機(jī)器人的整體作業(yè)一般都是用計(jì)算機(jī)控制的,所以工業(yè)機(jī)器人在工作期間一定要做出靈活判斷并對(duì)機(jī)械動(dòng)作進(jìn)行調(diào)配,這樣才能夠使機(jī)器人技術(shù)深入到人工智能領(lǐng)域。

3.2機(jī)電一體化在分布式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

使用中央計(jì)算機(jī)處理工作時(shí),工作者必須對(duì)智能控制單元和現(xiàn)場計(jì)算機(jī)測(cè)控內(nèi)容有全面的了解,這樣才能夠達(dá)成系統(tǒng)控制的目標(biāo)。借助這種方式,還能完成工序的分級(jí),健全系統(tǒng)控制,計(jì)算機(jī)能夠完成操作、監(jiān)視、管理等一系列工作。應(yīng)

用測(cè)控技術(shù)時(shí),工作者必須積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,以研發(fā)新的功能并對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行控制。生產(chǎn)期間還必須做好調(diào)度工作,做好在線優(yōu)化以及生產(chǎn)規(guī)劃工作,以便能夠很好地保證系統(tǒng)的完善性,為大型機(jī)電一體化系統(tǒng)水平的提升創(chuàng)造基礎(chǔ)。

4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

4.1高性能與微型化

機(jī)電工程的持續(xù)發(fā)展,使得機(jī)電一體化在機(jī)電產(chǎn)業(yè)中占有的比例也越來越大,所以機(jī)電工作人員要研發(fā)全新的機(jī)電一體化系統(tǒng),以進(jìn)一步減少機(jī)電系統(tǒng)中的各種問題,這樣才能夠提升機(jī)電系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和工作效率,更好地優(yōu)化機(jī)電一體化的工作性能。技術(shù)水平的提高,使各種機(jī)電配件的體積都在不斷縮小,提高了機(jī)電一體化技術(shù)的靈活性。

4.2提升機(jī)電一體化的智能化表現(xiàn)

機(jī)電智能化的實(shí)現(xiàn)需要將高精度的邏輯性運(yùn)行作為重點(diǎn),采取多樣化的思維方式,依據(jù)人類的一些日常行為對(duì)人工智能予以完善。目前的應(yīng)用過程中,無法實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)和人類應(yīng)變活動(dòng)全過程的一致性,但是當(dāng)機(jī)電設(shè)備的工作環(huán)境比較復(fù)雜時(shí),能夠第一時(shí)間處理和解決,提高人工智能的高級(jí)處理能力?？茖W(xué)合理地應(yīng)用人工智能技術(shù),能夠很好地提升各種產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)機(jī)電一體化水平的進(jìn)一步提高。

4.3光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化技術(shù)是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)的綜合運(yùn)用,將各種技術(shù)手段很好地融合起來,能夠?yàn)橐惑w化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,可以早日實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化的目標(biāo),而且能夠很好地提升技術(shù)創(chuàng)新的價(jià)值,健全各項(xiàng)功能技術(shù)。在今后的光機(jī)電一體化發(fā)展中,一定要更好地融合各種技術(shù)手段,深化對(duì)機(jī)器人的研究。

5結(jié)語

本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)展開了分析探究,對(duì)機(jī)電工程技術(shù)有了更加深入全面的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)今的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用越來越頻繁,對(duì)這一技術(shù)的質(zhì)量要求也在不斷提高,為了更好地適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)需求,在今后的發(fā)展中,需要將機(jī)電一體化技術(shù)與先進(jìn)科的學(xué)技術(shù)結(jié)合起來,大幅提升機(jī)電一體化水平,促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。