戴曉萍 (新疆塔林投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司,新疆 克拉瑪依 834009)
改革開放以來,我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平有了質(zhì)的飛躍,其中機(jī)電一體化的高速發(fā)展給多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了很大的便利。所謂的機(jī)電一體化是指通過結(jié)合多種現(xiàn)代化智能化手段來實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制,這些手段包括微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)通信技術(shù),通過有效結(jié)合這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電的整體控制并且實(shí)現(xiàn)一體化。那么整個(gè)一體化系統(tǒng)除了可以對(duì)整體進(jìn)行控制之外,各部分的智能技術(shù)都可以進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn),使得每個(gè)部分的技術(shù)都能夠發(fā)揮最大的作用,使得整體的機(jī)電一體化發(fā)揮最佳的操控作用。通過技術(shù)改進(jìn),不僅能夠提高技術(shù)的智能水平及性能水平,而且可以節(jié)約能源,使機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳一體化。
與國(guó)外的機(jī)電一體化相比較,我國(guó)的機(jī)電一體化研究較晚,主要是從上個(gè)世紀(jì)80年代起。通過學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),以及機(jī)電研究專家人員的多年努力,目前我國(guó)的機(jī)電一體化研究水平已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,也應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域發(fā)展中,大大推進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)及科技發(fā)展。當(dāng)然,雖然有了較大的成績(jī),但是關(guān)于機(jī)電一體化發(fā)展仍然存在許多問題。第一,關(guān)于機(jī)電一體化的理論研究仍然停留在比較淺的水平,在科研方面沒有突出的成果,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大的差距。第二,大部分的產(chǎn)品都是引進(jìn)國(guó)外的,或者是在國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行模仿或者改造,缺乏自主創(chuàng)新。第三,所研發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品科技含量有限,在實(shí)際應(yīng)用中仍然有很大的不足。第四,所研發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品存在一定的質(zhì)量問題,并且設(shè)計(jì)的水平有限,對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用不是很理想。因此,目前我國(guó)機(jī)電一體化發(fā)展仍然處于較初級(jí)的階段,有許多不足和問題有待解決,在接下來的時(shí)間里,這方面的專家和工作人員應(yīng)該投入更多的精力和資金進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn),使機(jī)電一體化水平向更好的水平邁進(jìn),應(yīng)用于多個(gè)不同的領(lǐng)域,真正意義上地推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
目前,國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化發(fā)展已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中都有了一定的應(yīng)用,對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了不可替代的作用。下面將著重從機(jī)電一體化在微型機(jī)電化、自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)器人、汽車電子化方面的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
隨著高科技的快速發(fā)展,目前已經(jīng)研發(fā)出了亞微米級(jí)的機(jī)械原件,通過機(jī)電一體化技術(shù)可以將這種小型的機(jī)械原件與電子相結(jié)合,直接應(yīng)用到實(shí)際的產(chǎn)品中。與常見的產(chǎn)品相比具有十分優(yōu)越的優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)將控制器和機(jī)械部分兩者進(jìn)行合二為一,不僅使體積變小了,同時(shí)也可以起到更多的作用,例如減少能量的消耗。因此在微型機(jī)電化中,機(jī)電一體化是目前研究的一個(gè)重要方向,所研制出來的產(chǎn)品可以為軍事、醫(yī)療等行業(yè)帶來新的突破。因此研究人員應(yīng)該致力于微型機(jī)電化的研究,為經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供有用的研究成果。
大部分的工廠及生產(chǎn)部門的工作都離不開自動(dòng)生產(chǎn)線,通過自動(dòng)化機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn),不僅可以節(jié)省人力,還可以生產(chǎn)出更加精準(zhǔn)高質(zhì)量的產(chǎn)品,同時(shí)也提高了生產(chǎn)的效率及減少時(shí)間。因此,自動(dòng)生產(chǎn)線對(duì)于大部分的行業(yè),例如藥品生產(chǎn)、食品加工、服裝業(yè)、紙質(zhì)業(yè)等行業(yè)都具有十分重要的作用。而自動(dòng)生產(chǎn)線的原理就是機(jī)電一體化,通過計(jì)算機(jī)對(duì)程序進(jìn)行一定的設(shè)定,在現(xiàn)場(chǎng)總線控制、集散系統(tǒng)控制等總線控制下,通過傳感器來反饋出需要監(jiān)測(cè)和控制點(diǎn)的數(shù)據(jù),在按照內(nèi)置的軟件算法進(jìn)行變量的處理,最后通過控制器發(fā)送出控制量給執(zhí)行器,執(zhí)行機(jī)械依照計(jì)算機(jī)所設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)作,這樣形成一個(gè)閉環(huán)的控制回路,能夠有效的通過控制回路來最大化的增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性,能夠消除外界干擾和自身的不確定性帶來的干擾,最終達(dá)到控制的效果,從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。
目前,機(jī)器人的研究已經(jīng)有了十分大的進(jìn)展,也在實(shí)際應(yīng)用中得到了很好的應(yīng)用。而機(jī)器人的研究與運(yùn)行離不開機(jī)電一體化的應(yīng)用。主要的方式是通過計(jì)算機(jī)的程序設(shè)定、傳感技術(shù)及植入智能控制從而對(duì)機(jī)器人的運(yùn)行進(jìn)行控制。機(jī)器人在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用起到了十分重要的作用,如勘測(cè)、醫(yī)療、軍事等方面?,F(xiàn)在,臨床上有的外科手術(shù)是直接由機(jī)器人進(jìn)行操作,十分精確且手術(shù)效果理想。因此,大力研究機(jī)器人有利于眾多高科技領(lǐng)域的發(fā)展。同時(shí),機(jī)器人技術(shù)水平也展示了一個(gè)國(guó)家的科研水平及綜合實(shí)力。
以往的汽車儀表基本上是機(jī)械儀表,一旦出現(xiàn)故障則不容易恢復(fù),影響汽車的正常駕駛。而隨著汽車電子行業(yè)的不斷更新和發(fā)展,目前,大多數(shù)的汽車儀表采用的是電子儀表,這些儀表具有智能化的特點(diǎn),一般都內(nèi)嵌了控制芯片進(jìn)行各種變量的監(jiān)測(cè)和控制,電子化儀表在出現(xiàn)故障時(shí),不僅方便處理,而且使用電子儀表也改善了駕駛員的目視性,促進(jìn)了汽車儀表的多樣化。
綜上所述,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,并且為多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了很大的好處,促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在今后的時(shí)間里,應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行研究,在已有的機(jī)電一體化技術(shù)上進(jìn)行大膽創(chuàng)新,研制出更加優(yōu)越的機(jī)電一體化技術(shù),為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)及科學(xué)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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