李旺

摘 要：隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，對于工業(yè)中機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)等也產(chǎn)生了一定的影響，從而為工業(yè)機(jī)電一體化的發(fā)展帶來了一定的機(jī)遇。機(jī)電一體化與人們的生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，必須要經(jīng)過不斷的創(chuàng)新，充分發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢，從而創(chuàng)造出更多能夠全方位滿足客戶需求的產(chǎn)品，在激烈的市場中占領(lǐng)市場份額。本文進(jìn)一步分析了機(jī)電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展，以供同仁參考借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；創(chuàng)新；發(fā)展

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.1 在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用

在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域當(dāng)中，機(jī)電一體化技術(shù)能夠使其功能結(jié)構(gòu)以及控制精度和操作復(fù)雜度等得到有效的改善。采用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多處理器，多種線構(gòu)建模塊化，以及總線式與緊湊型結(jié)構(gòu)的相關(guān)建設(shè)，對于數(shù)控機(jī)床的發(fā)展具有非常顯著的作用。而且在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大大增加開放性，使硬件功能模塊和體系結(jié)構(gòu)，具有非常好的兼容性，以及層次性和適應(yīng)性。

1.2 在自動機(jī)與自動生產(chǎn)線的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在自動生產(chǎn)線上的應(yīng)用十分普遍，這其中不乏生產(chǎn)型行業(yè)繁榮的強(qiáng)有力推動，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展情況下，很多自動化生產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，大大推動了工業(yè)化的發(fā)展水平。然而，當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)仍需不斷向前發(fā)展，依然還有很多重要的難題等待攻克，譬如邊坡調(diào)速以及人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)等都是需要關(guān)注的方面。

1.3 在工業(yè)機(jī)器人開發(fā)過程中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)的第一代機(jī)器人，能夠擁有示教再現(xiàn)特征。也就是說可以根據(jù)指示教導(dǎo)進(jìn)行運(yùn)動，但是不能夠?qū)χ車淖鳂I(yè)環(huán)境以及作業(yè)對象等進(jìn)行靈活適應(yīng)。在第二代開發(fā)過程當(dāng)中，使用了先進(jìn)性傳感元件，可以對操作對象和作業(yè)服務(wù)環(huán)境進(jìn)行簡單信息的攝取，然后以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和處理，對相關(guān)動作進(jìn)行反饋，表現(xiàn)出低級水平的智能化。在第三代機(jī)器人有一張中，則實(shí)現(xiàn)了智能化特征，使用機(jī)電一體化技術(shù)，將企業(yè)多重感知功能進(jìn)行強(qiáng)化，進(jìn)行自主的邏輯運(yùn)算，判斷以及決策，使其在復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化科技化。

1.4 在柔性制造和集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用

柔性制造屬于系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化，在進(jìn)行柔性制造的過程當(dāng)中，可以利用數(shù)控機(jī)床，計(jì)算機(jī)，機(jī)器人以及自動化倉庫和搬運(yùn)小車等進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，使企業(yè)在工作過程中可以實(shí)時(shí)隨機(jī)，并且按量進(jìn)行相關(guān)裝配部門的裝配以及加工制造。對于小型中型批量和多品種更改設(shè)計(jì)頻繁的零散型批量零件生產(chǎn)，非常適用。

2 機(jī)電一體化的創(chuàng)新

現(xiàn)階段，市場中競爭日益激烈，哪家企業(yè)能夠了解客戶的實(shí)際需求并且把握住機(jī)會，才能夠搶占市場先機(jī)，從而占領(lǐng)市場份額，企業(yè)才能夠獲取更高的利潤。總之，在市場的刺激下，機(jī)電一體化技術(shù)只有尋求不斷的創(chuàng)新才能夠在市場中站穩(wěn)腳跟

2.1 材料方面的創(chuàng)新

有針對性的以材料為基本元素進(jìn)行創(chuàng)新，主要應(yīng)該從以下兩個(gè)方面加以認(rèn)知。第一，針對新材料展開具體的研發(fā)工作，對于這一類的研發(fā)工作，一般都要具備很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)，其被歸為科研的范疇當(dāng)中，在某種程度上還能夠促進(jìn)機(jī)械一體化技術(shù)相應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展。第二，可以嘗試對已有的一些新型材料進(jìn)行應(yīng)用，促使產(chǎn)品材料的性能得以改善，精簡產(chǎn)品的體積及重量，最終使產(chǎn)品的整體強(qiáng)度都得到優(yōu)化，使其將良好的阻尼特性展現(xiàn)出來。當(dāng)然也可以對一些相關(guān)的有針對性性能的材料進(jìn)行應(yīng)用，比如運(yùn)用一些耐腐蝕、抗震強(qiáng)、耐磨性良好的材料等。

2.2 結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新是產(chǎn)品創(chuàng)新的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。機(jī)電一體化產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，就需要進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在傳動方式、物理機(jī)械結(jié)構(gòu)、動力裝置以及周邊設(shè)備搭接形式等方面的創(chuàng)新。對于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度上的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)可以品結(jié)構(gòu)層次豐富化、多樣化的目標(biāo)。

2.3 造型方面的創(chuàng)新

從一定程度上來說，作為商品，其在作用和價(jià)值上與人臉存在著共同之處。用戶在進(jìn)行購買的時(shí)候，一般最初是與產(chǎn)品的整體外形進(jìn)行接觸，如果產(chǎn)品擁有更加美觀的造型，就能夠讓用戶產(chǎn)生一種好的第一印象。所以，在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，應(yīng)該針對外觀造型實(shí)現(xiàn)有針對性的創(chuàng)新，從而使機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品在外觀造型方面更加被用戶認(rèn)可，當(dāng)然，還應(yīng)該充分兼顧產(chǎn)品的性能，使其二者之間的連接性更加緊密。在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以應(yīng)用CAD技術(shù)來促使相關(guān)數(shù)據(jù)變得更加標(biāo)準(zhǔn)及準(zhǔn)確。

2.4 傳感方面的創(chuàng)新

在機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)當(dāng)中，傳感技術(shù)是不可缺少的一部分，傳感器在其中扮演著十分重要的角色。假設(shè)針對傳感器有針對性地加以創(chuàng)新；一般需要從以下幾點(diǎn)著手：第一是傳感器原理；第二是敏感元件；第三是高性能傳感器。如果能夠從以上三方面著手，系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)傳感創(chuàng)新。

2.5 功能方面的創(chuàng)新

對于機(jī)電一體化，要實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品功能的創(chuàng)新主要可以從兩個(gè)方面著手。一方面可以將已有的技術(shù)產(chǎn)品定為基本框架，實(shí)現(xiàn)一定程度的改進(jìn)與優(yōu)化，完善并創(chuàng)新其的相關(guān)性能；另一方面可以立足于社會整體需求趨勢這種基本導(dǎo)向，有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新，從而使產(chǎn)品的全新功能都具有一定的針對性。相比較而言，后一種的創(chuàng)新方式其長效性更佳，只要成功研發(fā)出來，就會使市場格局做出一定的改變，幫助企業(yè)將其核心競爭力建立起來，使其能夠在市場競爭中占據(jù)主導(dǎo)性地位。

3 機(jī)電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展

3.1 微型機(jī)電化

現(xiàn)階段，我國機(jī)電一體化技術(shù)在使用半導(dǎo)體器件進(jìn)行指導(dǎo)的過程中，所使用的技術(shù)一般情況下為蝕刻技術(shù)。這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室中也能夠產(chǎn)生亞微米機(jī)械部件，如果把這種情況應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程中，還需要把機(jī)械部分和控制部分加以區(qū)分，這樣能夠縮減機(jī)器的體積，最終形成了自我調(diào)控元件，這也是機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向。

3.2 全息系統(tǒng)化

隨著智能技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸應(yīng)用在智能技術(shù)之中，并且全息系統(tǒng)化的功能也在逐漸的變得完善，智能技術(shù)在一定程度上也變得更加明顯。全息系統(tǒng)化在使用的過程中，主要會體現(xiàn)出 2 種特點(diǎn)，一是開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，在這樣的情況下，系統(tǒng)就能夠進(jìn)行任意裁剪和重組；二是通信能力的顯著提高，這也會最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化技術(shù)。

3.3 自律分配系統(tǒng)化

機(jī)電一體化技術(shù)是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其勢必受到現(xiàn)代科技的影響，因而機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品不論是在控制系統(tǒng)的研發(fā)更新，還是執(zhí)行系統(tǒng)的完善優(yōu)化，都還有很大的提升空間，從而保證機(jī)電一體化技術(shù)更加靈活，從而應(yīng)對各種突發(fā)事件，根據(jù)不同環(huán)境要求，來做出不同反應(yīng)，以增強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的靈活性和適應(yīng)性。

3.4 光機(jī)電一體化

隨著科技的日新月異，社會中常見的機(jī)電一體化技術(shù)通常包含傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)等內(nèi)容，為確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠有序發(fā)展，光學(xué)技術(shù)的引進(jìn)和使用也是一個(gè)重要的思考方向。充分借助光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢來助推機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，從而強(qiáng)化機(jī)電一體化技術(shù)的傳感能力和信息處理能力。

4 結(jié)束語

目前我國的機(jī)電一體化是計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的融合體，而且在未來還會融入更多領(lǐng)域的高科技?，F(xiàn)在的重要任務(wù)就是充分認(rèn)識到機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向，采取有效的措施來促進(jìn)機(jī)電一體化水平的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 裴羅光.新時(shí)代機(jī)電一體化的發(fā)展與創(chuàng)新—基于設(shè)計(jì)方法和發(fā)展方向的角度[J].商業(yè)文化（上半月），2011（8）：15.

[2] 姚建濤.五位一體式機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐[J].中國機(jī)械，2010（3）.

[3] 王敏.機(jī)電一體化發(fā)展趨勢與數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用推廣[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（7）.