機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展分析

1、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及開(kāi)展分析祝霞摘 要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與開(kāi)展在加快我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的同時(shí)，也給機(jī)電一體化技術(shù)注入了新的生機(jī)。機(jī)電一體化作為一門交叉性強(qiáng)、涉及面廣的重要學(xué)科，它既是我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的重要助力，同時(shí)也是多種學(xué)科與技術(shù)的綜合體，所涉及到的技術(shù)與配置也都是高能效、高質(zhì)量的。本文概述了機(jī)電一體化的背景，并對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用和前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 應(yīng)用 開(kāi)展前景中圖分類號(hào)：G64             

2、;     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A            文章編號(hào)：1674-098X202101a-0084-02機(jī)電一體化Electromechanicalintegration，作為機(jī)械工程與自動(dòng)化系統(tǒng)的重要分支，機(jī)電一體化也被稱之為機(jī)械電子工程。機(jī)電一體化概念最初是由日本機(jī)械制造雜制上提出的，在推出之后受到了世界各國(guó)的關(guān)注并開(kāi)始研究與開(kāi)展，也給傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思維帶來(lái)巨大變革。當(dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始參加了先進(jìn)的微電子與

3、信息技術(shù)，開(kāi)始向著人工智能化方向延伸。由此可見(jiàn)加大機(jī)電一體化開(kāi)展的力度，既是提高我國(guó)綜合國(guó)力的重要根底，并且也是振興我國(guó)民族工業(yè)開(kāi)展的必經(jīng)之路。1 機(jī)電一體化概述經(jīng)過(guò)了數(shù)十年時(shí)間的開(kāi)展，機(jī)電一體化技術(shù)在不斷完善的同時(shí)也被賦予了全新的定義。機(jī)電一體化作為集機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、信息、搖感以及計(jì)算機(jī)軟件編程等專業(yè)知識(shí)于一身的群體性技術(shù)，按照系統(tǒng)功能目標(biāo)以及組織目標(biāo)定義的不同，將各類電子元件以及不同功能的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、合理地布置，在實(shí)現(xiàn)多元化、優(yōu)質(zhì)化、以及弱耗損的根底上發(fā)揮出自身強(qiáng)大的強(qiáng)能價(jià)值的技術(shù)。而基于該技術(shù)上所研制而成的系統(tǒng)就是人們常說(shuō)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的內(nèi)容可以

4、了解到，機(jī)電一體化主要是由以下兩個(gè)局部構(gòu)成，一是產(chǎn)品，二是技術(shù)。首先，機(jī)電一體化技術(shù)就是上文中所提到的群體技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)展和技術(shù)革新也參加了許多自動(dòng)化功能，例如說(shuō)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、信息自動(dòng)化處理技術(shù)、自動(dòng)記錄與自動(dòng)顯示、自動(dòng)調(diào)控以及自動(dòng)保護(hù)等等。其次，機(jī)電一體化產(chǎn)品那么并不只是局限在人體四肢的功能性延展，而且還能夠?qū)⑷梭w的感知能力以及思維向外延伸，機(jī)電一體化產(chǎn)品擁有一定的人工智能，而這也與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)以及機(jī)械電氣化有著根本上的不同。2 機(jī)電一體化技術(shù)的主要運(yùn)用2.1數(shù)控機(jī)床1在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造方面所采用的是總線式、模塊化、空間布置合理化的結(jié)構(gòu)類型，也就是說(shuō)運(yùn)用CPU核心

5、處理器以及多總結(jié)設(shè)計(jì)構(gòu)成;2開(kāi)放性的設(shè)計(jì)理念。所謂的開(kāi)放性設(shè)計(jì)就是在硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及功能方面添加了大量層次性明顯的功能模塊;3WOP技術(shù)以及人工智能技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)可以為企業(yè)加工的批量化生產(chǎn)參加自主編程設(shè)計(jì)，并且還可以選擇性地參加二維、三維的動(dòng)態(tài)化仿真技術(shù)，通過(guò)在線診斷以及線上智能化管控的方式來(lái)完成批量化生產(chǎn);4擁有大容量的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間和功能全面的軟件模塊，在完善數(shù)控功能以及CNC功能的對(duì)接和控制功能的同時(shí)，提高設(shè)備的效率性;5輕松實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程以及三通道、四通道甚至更多通道的控制。2.2工業(yè)機(jī)器人眾所周知，人類在機(jī)器人的研究過(guò)程當(dāng)中舉步維艱，取得的進(jìn)展相當(dāng)有限。而造成這個(gè)原因主要是由于技術(shù)

6、上的問(wèn)題。在進(jìn)行第一代機(jī)器人制造的過(guò)程當(dāng)中由于技術(shù)上的限制，制作出的機(jī)器人只能夠按照示教來(lái)重復(fù)人類的操作，而且對(duì)于作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對(duì)象也都較為固定，缺少相應(yīng)的靈活性和變化性，而且本錢高昂;和第一代機(jī)器人相比，第二代機(jī)器人那么參加了大量的電子傳感設(shè)備，而且還能夠依據(jù)作業(yè)環(huán)境以及操作的要求進(jìn)行簡(jiǎn)單化的信息處理，而且在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析與編輯下還可以對(duì)一些行為作出簡(jiǎn)單的邏輯判定，對(duì)于人類的某些特定動(dòng)作也可以作出反響，在具備低級(jí)的人工智能的同時(shí)本錢開(kāi)始逐漸降低，被用到企業(yè)加工與生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中;第三代機(jī)器人就是智能機(jī)器人，第三代機(jī)器人的感知能力開(kāi)始接近人類并且還能夠?qū)τ谝恍?fù)雜的邏輯判精心做出正確的選擇，并給

7、出正確的答案，而且還可以在各種惡劣的作業(yè)環(huán)境里完成作業(yè)，而這與第五代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)是分不開(kāi)的。2.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMSCIMS并非只是把系統(tǒng)當(dāng)中零散的結(jié)構(gòu)以及部件進(jìn)行整合、重組，而通過(guò)全局化的思維結(jié)合動(dòng)態(tài)化的方式來(lái)進(jìn)行綜合運(yùn)用。CIMS的運(yùn)用不但擺脫了傳統(tǒng)部門部互性不強(qiáng)的影響，而且將物流以及信息流進(jìn)行系統(tǒng)化的整理并進(jìn)行控制，以此來(lái)構(gòu)建成一個(gè)由最初的產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)設(shè)備的投入、以及到產(chǎn)品成形的系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)，值得注意的是，企業(yè)集成度的上下變化能夠把原本不同的生產(chǎn)要素進(jìn)行重新規(guī)劃與配置，把效果和性能提升到最大化。3 機(jī)電一體化開(kāi)展前景社會(huì)的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，傳統(tǒng)

8、的制造行業(yè)也開(kāi)始向智能化、多元化的目標(biāo)前進(jìn)，因此研發(fā)出下一代的機(jī)電一體化系統(tǒng)成為了必然。新一代的機(jī)電一體化系統(tǒng)除了具備良好穩(wěn)定的硬件功能之外，還必須要擁有適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境的自動(dòng)化作業(yè)能力，并且機(jī)械設(shè)備本身便于維護(hù)與管理。3.1智能制造系統(tǒng)MIT該系統(tǒng)是由大量的科研人員以及業(yè)內(nèi)的專家運(yùn)用智能機(jī)械設(shè)備構(gòu)建而成的“人機(jī)一體系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)大量專家的研究后實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)械的有機(jī)融合，所制造出的人機(jī)一體化系統(tǒng)不但具有良好的穩(wěn)定性和自律性，同時(shí)也能夠適用于虛擬制造業(yè)當(dāng)中，在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境里還能夠具備根底的人類思維能力、邏輯判斷能力以及自我提高和修復(fù)能力，而這也成為當(dāng)下機(jī)電一體化研究的核心內(nèi)容。3.2快速零

9、件制造技術(shù)RPM所謂的RPM技術(shù)，通俗地講就是在CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的根底上實(shí)現(xiàn)高效、快速制造不規(guī)那么3D實(shí)體技術(shù)的統(tǒng)稱。但相比較于傳統(tǒng)的CAD模型制造而言，整個(gè)過(guò)程幾乎沒(méi)有人為干預(yù)行為，全部是由電子計(jì)算機(jī)為根底來(lái)進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，依據(jù)實(shí)際功能和需求標(biāo)準(zhǔn)的不同運(yùn)用不同的加工方式與工藝，然后再依據(jù)產(chǎn)品參數(shù)和設(shè)備厚度的要求來(lái)進(jìn)行由3D模型到3D平面的加工。整個(gè)過(guò)程只需要通過(guò)對(duì)代碼的編輯就能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床的數(shù)以及激光、材料技術(shù)的操作等等，該項(xiàng)技術(shù)也因?yàn)榫哂辛己玫那罢靶远蔀榱宋磥?lái)機(jī)電一體化開(kāi)展的重要方向。4 結(jié)語(yǔ)綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)作為新時(shí)期制造業(yè)的關(guān)鍵組成，不僅被廣泛地運(yùn)用到了機(jī)電產(chǎn)業(yè)以及其他工業(yè)企業(yè)當(dāng)中，而且還是我國(guó)制造業(yè)開(kāi)展的動(dòng)力來(lái)源，也是國(guó)家戰(zhàn)略開(kāi)展的重要方向。我們有理由相信，隨著技術(shù)