侯輝
【摘要】隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,科學技術(shù)水平的不斷提高,機電一體化技術(shù)成為了工業(yè)發(fā)展中十分重要的技術(shù),與工業(yè)發(fā)展與進步有著密切的關(guān)系。在機電一體化發(fā)展中,電子技術(shù)與機械技術(shù)是十分重要的構(gòu)成環(huán)節(jié),在其發(fā)展過程中出現(xiàn)了機電接口概念,對機電一體化發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。本文在介紹機電接口技術(shù)內(nèi)涵與分類的基礎上,闡述機電一體化的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】機電接口技術(shù);內(nèi)涵;機電一體化
在機電一體化技術(shù)中,主要包括自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、機械技術(shù)等,所以,在設計機電一體化產(chǎn)品的時候,必須對各種學科之間的特性展開研究,并且明確這些特性之間的物理關(guān)系,進行正確處理,有效分析各學科特性之間的內(nèi)在聯(lián)系與耦合關(guān)系,確保機電一體化產(chǎn)品設計的合理、可靠。此時,機電接口技術(shù)應運而生,是融合多種學科與技術(shù)的重要手段,在機電一體化發(fā)展中得到了廣泛應用。
一、機電接口技術(shù)內(nèi)涵與分類
(一)內(nèi)涵
機電接口主要就是機電一體化產(chǎn)品中機械裝置與控制微機之間的接口,其是基于機電一體化而產(chǎn)生的。機電接口根據(jù)信息傳輸方向的不同,可以分為信息采集接口、輸出接口[1]。在機電一體化產(chǎn)品中,傳感器是一種較為常用的設備,在輸出信號的時候,一般采用模擬量方式進行檢測,時刻掌握發(fā)電機轉(zhuǎn)速,并且檢測差動變壓器位置。然而,在輸出控制量的時候,存在一個比較特殊的形式,就是數(shù)字系統(tǒng)。
機電接口技術(shù)主要就是研究機電系統(tǒng)各項組成技術(shù)與子系統(tǒng)連接問題的綜合技術(shù),其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械技術(shù)等,共同構(gòu)成了一個綜合系統(tǒng),在實際應用中,實現(xiàn)了信息的交互與融合,在機電系統(tǒng)設計中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
機電接口主要是由硬件與軟件共同構(gòu)成,在機電系統(tǒng)運行中,與環(huán)境及操作者之間成立一種有效連接,在物理通道中展開信息與能量的輸入、轉(zhuǎn)換及傳輸。在信息轉(zhuǎn)換的過程中,需要進行有效的交互與調(diào)整,實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的協(xié)調(diào)與綜合,保證各系統(tǒng)的有效運行,充分發(fā)揮系統(tǒng)功能,實現(xiàn)預期的工作目標。
(二)分類
目前,機電接口主要包括以下幾種:智能接口、動力接口、機電接口、人機接口[2]。智能接口應用較為復雜,不同技術(shù)形式產(chǎn)生的信息形式也不同,并且在使用過程中,可以根據(jù)不同要求展開相應的改變。在各種信息轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)倪^程中,智能接口可以確保不同技術(shù)與子系統(tǒng)的有機結(jié)合,構(gòu)成一個完整系統(tǒng)。動力接口可以有效連接動力源與機電系統(tǒng),之后給予機電系統(tǒng)相應的驅(qū)動動力。在機電系統(tǒng)中,動力類型有很多種,主要包括直流電、交流電、液壓等,在系統(tǒng)中運用不同動力類型的時候,需要選用不同的接口形式,確保系統(tǒng)可以正常運行。機電接口的作用就是實現(xiàn)各種驅(qū)動系統(tǒng)的有效連接,并且將驅(qū)動信號轉(zhuǎn)變成執(zhí)行信號,在轉(zhuǎn)變的過程中滿足傳感器運行要求。人機接口是機電系統(tǒng)與操作者之間存在的接口,通過這一接口,可以在操作者眼前呈現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài),并且有效監(jiān)控系統(tǒng)運行,實現(xiàn)人性化操作目標。
二、機電一體化發(fā)展及其發(fā)展趨勢
(一)機電接口技術(shù)對機電一體化發(fā)展的影響
近些年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,對一些事物的要求也在明顯提高。經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開科學技術(shù)水平的提高,傳統(tǒng)機械技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人們?nèi)找嬖鲩L的技術(shù)需求,需要對其進行改進與完善。從而在此形勢下,機電一體化技術(shù)應運而生,其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械技術(shù)等,充分滿足了現(xiàn)代社會發(fā)展的技術(shù)要求。在機電一體化技術(shù)初始發(fā)展中,只是將電子技術(shù)與機械技術(shù)進行融合,接口十分簡單、便捷[3]。然而,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,機電一體化技術(shù)水平也在不斷提升。目前,機電一體化技術(shù)不再是簡單的機電一體化產(chǎn)品,逐漸形成了一個復雜的系統(tǒng),其系統(tǒng)內(nèi)部接口也日益復雜。
現(xiàn)階段,機電一體化技術(shù)研究越來越深入、成熟,然而,簡單的技術(shù)研究已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)的運行需求,需要充分重視其復雜性研究。針對機電一體化技術(shù)而言,其復雜性較強,如果只是單純研究系統(tǒng)設計及其集成理論,根本無法充分實現(xiàn)系統(tǒng)的作用,為此,需要加深對機電接口技術(shù)的研究,在設計方面,加強對有關(guān)理論的融合,確保機電一體化系統(tǒng)的全面實施。在機電一體化技術(shù)發(fā)展過程中,越來越向智能化、系統(tǒng)化、微型化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展,其系統(tǒng)內(nèi)部接口要求越來越高,不僅要確保接口技術(shù)與系統(tǒng)技術(shù)的有效融合,還要確保信息傳輸?shù)捻槙场?/p>
(二)機電一體化發(fā)展歷程及趨勢
機電一體化發(fā)展主要經(jīng)歷3個階段。一是,在20世紀50年代,電子技術(shù)發(fā)展越來越成熟,人們嘗試在機械工業(yè)中應用電子技術(shù),進而刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的融合,初步產(chǎn)生機電一體化概念。二是,在20世紀80年代,機電一體化已經(jīng)發(fā)展了30來年,不管是技術(shù)還是產(chǎn)品性能都得到了很大的提升,技術(shù)更加成熟,產(chǎn)品性能更加健全。三是,在20世紀90年代末,微細加工技術(shù)、電子通信技術(shù)、光學技術(shù)等得到了快速發(fā)展,并且逐漸融入發(fā)到了機電一體化當中,使得機電一體化技術(shù)越來越成熟。我國機電一體化起步比較晚,現(xiàn)今已經(jīng)取得了一定的成績,在機械工業(yè)中得到了廣泛應用。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能機電一體化建設取得了很大的進步,在數(shù)控機床和機器人制造中得到了廣泛運用,促進了機械工業(yè)的進一步發(fā)展。系統(tǒng)化發(fā)展使機械系統(tǒng)更加開放,為多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展與綜合管理提供了可靠依據(jù)。同時,在綠色生產(chǎn)概念下,機械綠色化也是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,是人類保護生態(tài)環(huán)境資源的重要手段[4]。
結(jié)束語
總而言之,隨著科學技術(shù)水平的不斷提高,機電一體化技術(shù)得到了快速發(fā)展,通過對信息能量的不斷融合,實現(xiàn)了各系統(tǒng)的不斷交互,為機電系統(tǒng)設計優(yōu)化提供了可靠保障。同時,機電一體化技術(shù)越來越向網(wǎng)絡化、智能化、模塊化、綠色化、微型化等方向發(fā)展,在機械工業(yè)中得到了廣泛運用,并且促進了機械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]潘浩彬.機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,(24):89-89.
[2]景新疆.機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展[J].建筑工程技術(shù)與設計,2014,(33):805-805.
[3]王旻,許凱.接口技術(shù)在機電一體化控制系統(tǒng)中的應用分析[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(15):124-125.
[4]劉福旺.機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2013,(10):4-5.