试论机电一体化的现状及发展趋势

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  摘要:随着市场经济的蓬勃发展,以计算机、机械工程技术、微电子学和网络信息技术为代表的现代科学技术,有力地推动了机电一体化技术的发展,不仅大大提高了机械设备的自动化水平,而且促进了机械电子应用领域的不断扩大,提高了现代机械设备的质量、性能、稳定性和精度。在此背景下,有必要充分认识机电技术的发展,推动机电技术向系统化、活化、智能化、绿色化的可持续发展方向发展。
  关键词:机电一体化;现状;发展趋势
  引言
  随着我国社会经济快速发展,电子技术快速进步,电子技术应用领域越来越广泛。近年来,电子技术与机械技术相互融合,机电一体化技术愈发成熟,机械工业水平不断提升,在技术结构、产品性能、产品构成、生产规模、生产方式与工业生产管理方面均有巨大提升,推动了我国工业制造业发展与完善。基于此,简要阐述了机电一体化技术的应用现状及应用领域,进一步探究了机电一体化技术发展情况及趋势。
  1机电一体化的相关概念
  机电一体化的概念最早出现在1971年的日本《机械设计》杂志上,它是机械设备和电子技术的结合,在发展的过程中,机械设备和电子技术发挥各自的优势,弥补彼此的不足,完美的协调。这种机电一体化,是机械,电气和电子技术的结合。机电一体化主要有两个方面:技术方面和产品方面。技术:机械电子技术,包括技术原理和基本原理,在机械设备的應用上取得了很大进展,使机械设备在性能控制和信息处理方面更加智能化、自动化,更好地利用和发展机电相关技术。机电一体化是集机械、微电子、计算机与信息处理、自动控制、传感与测试、电子电源、服务驱动等相关集成技术于一体的高新技术。在产品方面,随着我国计算机技术的不断进步,集成电路实现了跨越式的飞跃,推动了机电一体化技术向更深层次的领域探索和研究,为机电一体化技术在人们日常生活中的应用提供了基础和动力。最常见的家用电器,电饭煲、电冰箱、空调、电磁炉、烤箱等,都是机电一体化技术不断发展的结果。此外,机电一体化技术也被广泛应用于企业的生产过程,如工业机器人的使用,一些危险的生产线和装配线工作通过设置工业机器人来代替工人,工人只需要远程操作。在某种程度上,这降低了工人的风险,提高了工作效率。在工业生产中,机电一体化技术广泛应用于电子产品中。现在,越来越多的机电一体化研究人员将重点转向电子智能,使机电一体化技术能够更快地向人工智能过渡。近年来,在机电研究人员的大力研究下,智能机电技术已取得初步成果,相关技术人员在很长一段时间后还将继续研究,使得智能机电一体化能够更方便地应用于人类的生产和生活中,为造福人类,为我国经济的快速发展贡献更大的作用。
  2机电一体化的发展现状
  机电一体化的进一步完善,对人类社会的发展具有不可忽视的意义。因此,当前相关领域的学者通过大量研究,为机电一体化的完善和相应科学体系的形成进行了深入的探索。多学科交叉综合发展是机电一体化的主要发展趋势,通过结合包括电子、控制、计算机、信息等在内的多项学科内容,实现相关技术的进一步发展和完善,为人类生活带来福音。
  2.1智能发展
  机器人与数控机床结合是机电一体化技术向智能化发展的重点。人工智能逐渐成为了主要的研究内容,获得国内外高度重视。智能化主要是对机器人行为的描述。在机电一体化发展过程中,通过进行理论控制,并融合包括心理学、计算机科学、运筹学、人工智能等在内的多项新思想和新内容,使机器人具有模拟人类智能的能力。在决策推理上,使机器人具有自己的判断能力和自主能力,逻辑思维方式也逐渐向人类靠近,并在此达到更高的控制目标。因此,模块化成为其中一项极为艰巨的工程。智能发展对于机电一体化的长远发展具有非常重要的意义。
  2.2在数控机床领域中的应用
  在数控机床领域中,机电一体化技术是应用最广泛的。现阶段,该领域在机电一体化方面取得了较多的研究成果和技术创新成果。在应用机电一体化技术设计和生产数控机床时,数控机床最大的特点就是操作的自动化。在这种趋势的影响下,数控机床需要的劳动力越来越少,操作者的劳动强度也逐渐降低。可以说机电一体化技术在数控机床的研发和生产中具有相当大的应用价值。而在我国,有相当多的数控机床生产企业在应用机电一体化技术生产机床,并生产出了一些性能优良的数控机床产品。
  3机电一体化的未来发展趋势
  3.1智能化趋势
  新世纪以来,数控机床与机器人的智能结合是机电一体化中人工智能发展的代表性应用模式。事实上,使机电一体化产品具有低级智能才是利用高速微处理器进行智能化改造的核心内容,这也是当前机电一体化发展的可行性渠道和必要性方向,过于追求人类思维反而是不现实的。
  3.2环保化
  随着中国经济和科学技术的快速发展,低碳环保的理念已经被越来越多的人接受和尊重。在此基础上,机电一体化技术在研究开发和应用过程中开始呈现出环保的趋势。就具体性能而言:(1)我国机电一体化技术装备在应用过程中开始呈现出低能耗、低排放的发展趋势,使相关单位在应用机电一体化技术的过程中更有效的保护环境和资源。(2)机电一体化设备生产过程中,越来越多的新材料和新技术的应用,使生产过程更加环保,大多数的材料和零部件可以回收。因此,在机电一体化技术和设备的研发上,需要在环保上投入更多的能源和资金。只有这样,机电一体化技术或设备才能得到更广泛的应用。
  3.3体积微型化
  微型化最初是在20世纪80年代提出的。它是指机电一体化技术需要向微领域和微机械方向发展。在此背景下,对机电一体化技术小型化的研究不断深化。目前,机电一体化的研究已经取得了一些成果,具有体积小、灵活性高、能耗低的特点,并在军事、生物医学和信息等领域得到了充分的应用。针对微机电集成技术,在具体的应用过程中需要依靠精密仪器进行制造和加工,因此在技术方面有更高的要求。虽然我国对MEMS集成技术的研究仍处于初级阶段,但通过不懈的研究,也取得了良好的成果,如半导体的应用,为发展MEMS集成技术奠定了基础。
  结语
  在现代机电一体化技术工程的发展中,机电一体化技术已广泛应用于机械设备的加工业和制造业,并为其发展做出了巨大贡献。这在很大程度上提高了机电一体化生产企业的工作效率,而且在为国家节约能源方面做出了巨大的贡献。未来,机电一体化技术将朝着更加智能化和绿色化的方向发展,为现代工业的发展贡献出自己的力量。
  参考文献:
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