張大勛 余國眾
摘 要:在工程技術(shù)高度發(fā)展的今天,工程學(xué)科間的交融總能迸發(fā)強(qiáng)大的潛力。機(jī)械電子工程是將電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,在很大程度上提高了生產(chǎn)的效率、減少了成本。而傳感器也是工程技術(shù)中重要的部分,因此,傳感器在機(jī)械電子行業(yè)的應(yīng)用范圍勢(shì)必會(huì)越來越大,并且會(huì)對(duì)行業(yè)帶來巨大的變化。
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子;傳感器;技術(shù)應(yīng)用
一、機(jī)電行業(yè)的現(xiàn)狀
如今,我們生活在科技的時(shí)代,許多東西都漸漸地往高科技的方向靠攏。在這樣的大背景下,機(jī)電行業(yè)蓬勃發(fā)展并且取得了非常多的成果,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。例如現(xiàn)在非常吸引人眼球的機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等都是機(jī)電行業(yè)的經(jīng)典代表之作。
數(shù)控機(jī)床現(xiàn)在已經(jīng)被工廠車間廣泛使用。無論從加工精度、速度、效率或是其他方面來說,都遠(yuǎn)勝于原本的普通機(jī)床,加大了很多行業(yè)的發(fā)展速率。
機(jī)器人現(xiàn)在更是成為了社會(huì)上的一個(gè)火熱話題。在汽車的工業(yè)生產(chǎn)、零部件的流水線生產(chǎn)中都能見到大量的機(jī)器人。如今,機(jī)器人在很多方面已經(jīng)逐漸取代了人工作業(yè)的模式,很大程度上提高了生產(chǎn)的效率與精準(zhǔn)性,勢(shì)必在未來的市場(chǎng)上占據(jù)更大的優(yōu)勢(shì)。并且機(jī)器人在今后的社會(huì)里還會(huì)加大使用的范圍。我們不僅能在機(jī)械電子行業(yè)中看見機(jī)器人的身影,還會(huì)在其他的例如醫(yī)療、護(hù)理、服務(wù)業(yè)等的領(lǐng)域里發(fā)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)我們有著巨大的幫助。
而傳感器在機(jī)械電子行業(yè)中有著巨大的作用。檢測(cè)傳感技術(shù)是機(jī)械電子工程中的核心內(nèi)容,體現(xiàn)了很強(qiáng)的媒介功能,并且能夠從設(shè)備本身、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境兩方面來給予足夠充分的檢測(cè)。機(jī)器人通過傳感器來識(shí)別對(duì)象、數(shù)控機(jī)床通過傳感器來控制精度。在新一代的生產(chǎn)發(fā)展中,傳感器還充當(dāng)了采集大數(shù)據(jù)的角色。人們通常通過這些大數(shù)據(jù)來得到目前生產(chǎn)的具體情況,以便對(duì)今后發(fā)展的方向定下策略。
二、傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀
傳感器是機(jī)電行業(yè)最重要的部分之一。傳感器輕巧、成本低、靈敏度高,隨著時(shí)代的發(fā)展,傳感器被應(yīng)用得越來越普遍。傳感器不僅可以用來儲(chǔ)存、傳遞甚至處理信息,還能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行判斷來做出合適的反應(yīng)。目前,傳感器正向著智能化、微型化以及耗能低的方向發(fā)展。并且,越來越多的傳統(tǒng)的大型傳感器已經(jīng)逐漸被新型的微型傳感器所取代,而且迅速被航空、醫(yī)療等行業(yè)廣泛應(yīng)用與溫度、壓力等方面數(shù)據(jù)的測(cè)定。
作為現(xiàn)代社會(huì)重要的技術(shù)基礎(chǔ),傳感器的種類多達(dá)三萬種以上。以電子傳感器為例,與電子傳感器有關(guān)的產(chǎn)業(yè)被世界公認(rèn)為是最有前途以及市場(chǎng)最為廣闊的產(chǎn)業(yè)之一。許多歐美的發(fā)達(dá)國家都在上世紀(jì)的八九十年代的時(shí)候?qū)鞲衅骷夹g(shù)列入了國家重點(diǎn)開發(fā)技術(shù)。這些都足以說明傳感器在現(xiàn)代社會(huì)中的發(fā)展?jié)摿Ψ浅4?,地位也非常高?/p>
三、傳感器技術(shù)在機(jī)電行業(yè)中的應(yīng)用
在智能化方面,機(jī)器人是最好的體現(xiàn)。傳感器可以在前期提供基本的對(duì)象信息,在后期提供更多的例如圖像、距離等更加精確的信息。這些信息可以令機(jī)器人進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)的行為,還能讓機(jī)器人提高識(shí)別精度。也就是說,在智能化方面,傳感器有著采集信息與傳輸信息的功能。
在網(wǎng)絡(luò)化方面,傳感器能夠接入互聯(lián)網(wǎng),讓操控者能夠通過網(wǎng)絡(luò)操控機(jī)電設(shè)備。并且,各個(gè)傳感器之間也能連成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的功能。這樣一來,各個(gè)機(jī)電設(shè)備就可以協(xié)同工作。也就是說,傳感器使互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)電設(shè)備交融為一體,令機(jī)電設(shè)備有著更廣闊的發(fā)展空間。
在數(shù)字化方面,傳感器就像電腦編程語言一樣,將外界信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字,然后構(gòu)建成數(shù)學(xué)模型。機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床就是通過這樣的數(shù)學(xué)模型來運(yùn)作的。傳感器的發(fā)展必然會(huì)讓精度與維度得到提高,構(gòu)建出更加貼切真實(shí)情況的模型,令機(jī)電設(shè)備能夠更好地運(yùn)作
在模塊化方面,傳感器既能夠強(qiáng)化模塊的功能,提供重要的數(shù)據(jù),也能多個(gè)聚集成為一個(gè)模塊。傳感器的發(fā)展使機(jī)電設(shè)備的模塊化的發(fā)展也越來越好。
在人性化方面,傳感器能夠收集語音、肢體動(dòng)作等信息從而傳達(dá)給控制設(shè)備。這樣的設(shè)計(jì)使得設(shè)備能夠突破一些傳統(tǒng)的禁錮,從而讓人能夠在不同于傳統(tǒng)的環(huán)境下使用,并且能夠讓機(jī)器作出更加正確的反應(yīng),達(dá)到人性化的目的。
在綠色化方面,傳感器能夠收集污染物、廢水等的排放情況的資料并反饋,通過這些反饋,我們可以對(duì)機(jī)器的一些方面進(jìn)行調(diào)整,減少廢物廢料的排放。另外,通過這些資料制定適當(dāng)?shù)木S護(hù)或停用機(jī)器的計(jì)劃,也同樣有利于機(jī)電設(shè)備綠色化的發(fā)展。
四、傳感器技術(shù)在機(jī)電行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用
在機(jī)器人方面,傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)器人的代表就是自動(dòng)化操作,這可以在很大程度上解放了人工的勞動(dòng)力,并且提高了作業(yè)的效率與精準(zhǔn)性,使得產(chǎn)品更為優(yōu)質(zhì)。
在汽車行業(yè)中,傳感器早已覆蓋了大大小小的零件,在很大程度上提升了汽車的性能,也使得汽車的作業(yè)流程得到更進(jìn)一步的發(fā)展。傳感器還可以令汽車的設(shè)計(jì)更加人性化、符合人們的日常需求。
在機(jī)械制造方面,傳感器能夠提高生產(chǎn)的水平和效率。傳感器技術(shù)主要應(yīng)用與切削作業(yè)、刀具控制等方面,在數(shù)控方面尤其能夠得以體現(xiàn)。數(shù)控的精密性與自動(dòng)性大部分都是由傳感器帶來的成果。
五、結(jié)語
機(jī)械電子行業(yè)是機(jī)械與電子兩個(gè)行業(yè)相互融合的行業(yè),是傳統(tǒng)與新型科技的碰撞,能夠使這兩個(gè)行業(yè)都得到飛速的發(fā)展。而傳感器技術(shù)也是新時(shí)代最重要的技術(shù)之一。將傳感器技術(shù)與機(jī)電行業(yè)融合,能夠在智能化、綠色化、人性化等多方面得到前所未有的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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