摘要:當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,各種現(xiàn)代化技術(shù)在其中進(jìn)行了應(yīng)用和發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)也在其中得到了應(yīng)用。在本文中,我們將對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)單探索和分析。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
1、機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化隨著時(shí)間的推移已經(jīng)成為綜合性的新興學(xué)科,由于生產(chǎn)需求在不斷發(fā)生變化,所以對(duì)其界定也會(huì)增加新的內(nèi)容。機(jī)電一體化的基本特征可以認(rèn)為是基于系統(tǒng)的角度,將機(jī)械領(lǐng)域的所有技術(shù)綜合應(yīng)用,為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)定的目標(biāo),需要將各個(gè)單元合理配置和布局,最終達(dá)到多功能、高質(zhì)量的的要求,使系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài)。機(jī)電一體化和機(jī)械電氣化還是有很多不同之處,只有純技術(shù)才能通過(guò)不斷發(fā)展才能形成機(jī)械電氣化,歸屬為傳統(tǒng)機(jī)械,然而發(fā)展到機(jī)電一體化,特有的微電子設(shè)置可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械部門(mén)的某些功能,并且還存在很多新的功能,例如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息等。
2、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
至今,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要在四個(gè)方面,分別是工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和利用、數(shù)控機(jī)床應(yīng)用、分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生能夠在一定程度上代替人類,經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段,第一代機(jī)器人因?yàn)椴痪邆涓咧悄芑?,只能依?jù)簡(jiǎn)單的程序執(zhí)行簡(jiǎn)易的工作;第二代機(jī)器人可以依據(jù)內(nèi)部傳感器獲取、分析環(huán)境中的信息,做出具體的動(dòng)作;第三代機(jī)器人可以在不同環(huán)境下工作。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用最成功的案例就屬數(shù)控機(jī)床,目前數(shù)控機(jī)床是一個(gè)機(jī)床是可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)任務(wù)的操控,讓提高工作效率在很大程度上得到提高。
3、技術(shù)構(gòu)成分析
3.1信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)就是指在機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行操作、設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)和功能控制相關(guān)的數(shù)據(jù)操作、判斷、存儲(chǔ)和分析等。在機(jī)電一體化設(shè)備中,在對(duì)信息進(jìn)行處理中發(fā)揮主要功能作用的就是計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)技術(shù)主要囊括了通訊、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理和軟硬件技術(shù)等,在機(jī)電一體化設(shè)備中計(jì)算機(jī)屬于核心的部件,控制著整個(gè)機(jī)械設(shè)備。
3.2機(jī)械技術(shù)
隨著傳動(dòng)系統(tǒng)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械控制中的廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化設(shè)備對(duì)于機(jī)械技術(shù)的要求在逐漸的提高。例如,目前對(duì)于設(shè)備傳輸精度的要求相比以前要提高很多。在機(jī)械技術(shù)不斷提高的今天,新工藝、新材料和新原理等不斷的研發(fā)出來(lái),在設(shè)備中得到了廣泛的使用,無(wú)論是重量還是體積和剛度等方面都得到了極大的提升,其效果顯著。
3.3自動(dòng)智能化控制技術(shù)
通過(guò)自動(dòng)智能化控制,機(jī)電一體化設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中能夠更快、更及時(shí)地找出設(shè)備故障,并及時(shí)報(bào)警,有效減少因故障造成的停機(jī)時(shí)間,使設(shè)備利用率得到極大的提高。計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,自動(dòng)智能化控制技術(shù)逐漸成為了機(jī)電一體化設(shè)備的核心部件,但該技術(shù)的難點(diǎn)主要在抗干擾性、控制優(yōu)化、控制理論基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用等方面。
3.4傳感與測(cè)試技術(shù)
在機(jī)電一體化設(shè)備中傳感器所起到的主要作用就是對(duì)設(shè)備的操作過(guò)程、狀態(tài)和數(shù)據(jù)參數(shù)等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行接收,然后該信息信號(hào)被檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,將測(cè)試完成的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚硌b置內(nèi),最后在由反饋控制設(shè)備進(jìn)行集中處理,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)智能化。因此,為了確保傳感器能夠及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行信息額數(shù)據(jù)的反饋,就要不斷加強(qiáng)傳感器和信號(hào)檢測(cè)裝置的抗干擾能力。
4、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1智能化
在21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要研究就是智能化,智能化主要針對(duì)的是機(jī)器行
為,是基于控制理論,綜合運(yùn)用人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等一些新技術(shù),讓機(jī)器能夠具有人的基礎(chǔ)能力,例如判斷推理、羅輯思維和自主決策的能力,通過(guò)不斷的研究,最終可以達(dá)到更高的控制要求。研究出來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然不具備和人一樣的能力,然而微處理器具備高速度和高性能的特點(diǎn),這使機(jī)電一體化的產(chǎn)品能夠具備低級(jí)智能或者人的部分智能完全可以在未來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.2光機(jī)電一體化
光電一體化技包括兩方面,分別是產(chǎn)品和技術(shù)。光電一體化產(chǎn)品是一種高科
技產(chǎn)品,是綜合運(yùn)用光學(xué)、機(jī)械、微電子、自控控制和通信技術(shù),具備高功能和附加值,產(chǎn)品特點(diǎn)極其優(yōu)良,產(chǎn)品體積較小,重量輕,能夠適應(yīng)各種環(huán)境,長(zhǎng)時(shí)間使用,且使用操作方便、簡(jiǎn)潔。光電一體化技術(shù)是讓產(chǎn)品可以通過(guò)技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)特定功能的一種技術(shù),技術(shù)發(fā)展空間較大,如果能夠科學(xué)使用這種技術(shù),就可以讓產(chǎn)品的功能更加齊全,為生產(chǎn)商帶來(lái)高額利潤(rùn)。
4.3柔性化
柔性化指的是產(chǎn)品具有兩方面功能,首先是產(chǎn)品自身適應(yīng)性,例如在紡織生產(chǎn)過(guò)程中,紡織設(shè)備對(duì)于各種的纖維都能夠適應(yīng),不同織物可以依據(jù)織機(jī)達(dá)到不同織造工藝的需求,一旦品種發(fā)生改變紡織設(shè)備能夠迅速做出反應(yīng);同時(shí),機(jī)械設(shè)備的制造商需要具備能力根據(jù)用戶的需求制造設(shè)備,想要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的柔性化必須在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)依據(jù)模塊化理念,利用PLC、PCC技術(shù)等解決設(shè)備變頻等問(wèn)題,進(jìn)一步提高自動(dòng)化的水平。
4.4微型化
微型化是高新技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo),微型電機(jī)系統(tǒng)是由可控制和可運(yùn)動(dòng)的微
型機(jī)電裝置組成的,外形都是毫米量級(jí)以下。微型機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有很多的其他產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到的功能,產(chǎn)品體積小、耗能少,能夠醫(yī)療和軍事領(lǐng)域被廣泛使用。
4.5網(wǎng)絡(luò)化
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及,很多遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)的還在不斷發(fā)展,而機(jī)電一體化產(chǎn)品的就是遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備的一種。同時(shí)電器網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展隨著總線和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成為熱門(mén)領(lǐng)域,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將家庭電器組合成一個(gè)集成系統(tǒng),人們出門(mén)在外也可以控制家里電器,所以機(jī)電一體化產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是必然趨勢(shì)。
5、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,機(jī)電一體化人工智能技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)必不可少的技術(shù),隨著社會(huì)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)更加完善,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。所以在未來(lái)更要加大對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的利用,為社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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