孫鼎英

歌美颯（天津）風(fēng)電設(shè)備有限公司，天津 300000

1 機(jī)電一體化技術(shù)的概念及其應(yīng)用

定義機(jī)電一體化技術(shù)需要從兩方面進(jìn)行分析，硬件和軟件。硬件主要包括機(jī)器主機(jī)、相關(guān)工作和控制系統(tǒng)、接口和執(zhí)行結(jié)構(gòu)等；軟件是按著人的意愿編寫的計(jì)算機(jī)程序，用于控制硬件實(shí)現(xiàn)某種特定的功能。研究和總結(jié)相關(guān)軟硬件設(shè)施的技術(shù)統(tǒng)稱為機(jī)電一體化技術(shù)。

1.1 機(jī)電一體化的硬件技術(shù)

1.1.1 驅(qū)動技術(shù)

驅(qū)動技術(shù)的主要表現(xiàn)形式是在執(zhí)行結(jié)構(gòu)上?，F(xiàn)有的驅(qū)動方式主要有氣動，液壓和電動三種，區(qū)別在于動力源的不同。其中應(yīng)用最廣泛的是電動驅(qū)動結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅鈩雍鸵簤旱慕Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)相對來說復(fù)雜一點(diǎn)，比較繁瑣。

1.1.2 控制技術(shù)

控制技術(shù)主要指信息處理技術(shù)，機(jī)電一體化的技術(shù)水平的提高主要就是建立在信息處理技術(shù)提高的基礎(chǔ)上。信息處理技術(shù)的提高主要體現(xiàn)在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性，模型之間轉(zhuǎn)換的可靠性，處理設(shè)備的可靠性等。信息處理技術(shù)主要通過處理設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。這些硬件設(shè)備統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)硬件。衡量設(shè)備的好壞主要指標(biāo)就是體積的大小，容量的大小和功能的多少。高端的設(shè)備主要包括高級音頻處理機(jī)，高級視頻處理機(jī)，高級磁盤機(jī)，高級運(yùn)算處理機(jī)等。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多信息聯(lián)機(jī)處理，開發(fā)小功率多功能部件。同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息處理裝置的智能化，提升信息處理設(shè)備的可靠性。

1.1.3 接口

接口是傳輸控制指令的硬件連接設(shè)備，主要包括數(shù)據(jù)傳輸線和相關(guān)邏輯門電路。接口技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。同時(shí)也是較為突出的問題之一。接口設(shè)備的好壞直接關(guān)系著被連接設(shè)備的發(fā)揮作用的程度。

1.1.4 主機(jī)技術(shù)

主機(jī)技術(shù)也就是最主要的機(jī)械技術(shù)。這方面要想提高需從兩方面進(jìn)行考慮，一方面是自身的設(shè)計(jì)上，比如說改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，采用新材料，改良構(gòu)造結(jié)構(gòu)，提高自身的硬度，耐磨度，減輕一下重量等等使模塊更加合理，可靠。另一方面是制造的工藝問題。比如說制定先進(jìn)的工藝流程，選定適當(dāng)?shù)募庸ぴO(shè)備，制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃等等。

1.1.5 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)根據(jù)用途分為兩類，內(nèi)部信息傳感技術(shù)和外部信息傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要體現(xiàn)在可靠性，靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電，光，機(jī)械和流體等。外部傳感器經(jīng)常與檢測對象接觸，容易產(chǎn)生磨損影響檢測結(jié)果和精度。所以發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)對外部系統(tǒng)傳感器來說至關(guān)重要。傳感器的發(fā)展方向是功能的智能化和元件化。

1.2 機(jī)電一體化軟件技術(shù)

軟件技術(shù)相對比較復(fù)雜，它主要是通過編寫一定的程序，實(shí)現(xiàn)對硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統(tǒng)”，它是自動控制計(jì)算機(jī)，提高效率，擴(kuò)大功能的程序的總稱。一般將軟件根據(jù)功能的不同分為系統(tǒng)程序系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)兩大部分。系統(tǒng)程序一般指的是中央主處理程序的編寫，應(yīng)用程序系統(tǒng)是指在系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)上添加的一些應(yīng)用程序。軟件技術(shù)方面一項(xiàng)重要的工作就是推行軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，使之實(shí)現(xiàn)互換和通用的特性。

1.3 軟件和硬件的關(guān)系

硬件就好像人類的肢體，軟件就是人類的大腦，大腦指揮肢體，肢體配合大腦，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)雙方的價(jià)值。因此，軟件和硬件缺一不可，必須協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.4 機(jī)電一體化技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域

機(jī)電一體化技術(shù)緊緊依附與科學(xué)技術(shù)之下，隨著科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。包括機(jī)械技術(shù)，電子技術(shù)，共性技術(shù)，傳感技術(shù)等等。不同的技術(shù)所涉及的領(lǐng)域也是非常廣泛的。所以說機(jī)電一體化技術(shù)是各類學(xué)科技術(shù)相互滲透，相互融合的產(chǎn)物。

2 機(jī)電一體化產(chǎn)品

機(jī)電一體化產(chǎn)品顧名思義，就是所有利用機(jī)電一體化技術(shù)制造出來的產(chǎn)品。產(chǎn)品種類多種多樣，發(fā)展勢頭迅猛?，F(xiàn)今的機(jī)電一體化設(shè)備逐漸發(fā)展到了機(jī)群和系統(tǒng)，并在逐步向智能化，自動化，高效化改進(jìn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)也已向自動化車間或工廠發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品也成為了人們工作，學(xué)習(xí)，生活所必不可少的產(chǎn)品。

2.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類

根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用的不同，大致分為以下四類：1）完全以電子裝置替代了原有機(jī)械結(jié)構(gòu)中的信息處理機(jī)構(gòu)，如智能電話，平板電腦，上網(wǎng)本等；2）內(nèi)置微機(jī)的大小型家用電器，這類裝置一面簡化其自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)，一面又采用了電子裝置，比如家庭常用的全自動洗衣機(jī)、影碟機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等；3）機(jī)械機(jī)構(gòu)與電子裝置共存的設(shè)備產(chǎn)品。如計(jì)算機(jī)控制的一些機(jī)器，單反相機(jī)等等；4）高性能或多功能的機(jī)械產(chǎn)品。這類產(chǎn)品就是在本來就是高級機(jī)構(gòu)的機(jī)械上，利用電子技術(shù)進(jìn)行高級控制。比如智能機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控模具、防滑制動器等等。

2.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品的特色和優(yōu)點(diǎn)

1）通過改進(jìn)電子元器件，增加了機(jī)器的使用時(shí)間和使用壽命。同時(shí)也提高了機(jī)器的可靠性；

2）通過元器件的改進(jìn)，簡化了機(jī)器的結(jié)構(gòu)，縮小了體積，使產(chǎn)品更加便于攜帶；

3）通過技術(shù)的改良，產(chǎn)品種類更加豐富，功能也更加齊全。

4）智能化操作，通過自動監(jiān)視和診斷，能夠?qū)σ恍┩话l(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理，提高了產(chǎn)品的安全性；

5）采用機(jī)電一體化設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品本身的精度也得到了提高，生產(chǎn)作業(yè)更加高效，操作更加合理，減少了人工成本，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，全面降低了產(chǎn)品成本；

6）機(jī)電一體化產(chǎn)品由原來的低檔變?yōu)楦邫n，首先增強(qiáng)了企業(yè)的市場競爭力，同時(shí)也為我國的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)出了屬于自己的一份力量；

7）機(jī)械本身只按照計(jì)算機(jī)程序指令進(jìn)行工作，這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品動作的自動化。

8）增加了產(chǎn)品的功能，擴(kuò)大了產(chǎn)品的使用范圍。

3 結(jié)論

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸走向成熟。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場前景更加廣闊。國家也慢慢地制定了很多發(fā)展規(guī)劃用于支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展。機(jī)電一體化的發(fā)展前景是相當(dāng)可觀的。讓我們共同期待機(jī)電一體化所創(chuàng)造的美好的明天。

[1]芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]章浩，張西良，周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，2006.

[3]孫錦秀，邱燃：機(jī)械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的新趨向，2006.