机电一体化技术应用

机电一体化技术应用

王宁

13082419860607403X

摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。文章对该技术的发展轨迹、未来的发展方向、我国的发展策略进行了详尽的分析阐述。如今的机械工程领域，因为微电子与计算机技术的全面应用，机械工业正朝着机电一体化方向发展，使机械工业的技术构架、功能及生产方式等模式有了翻天覆地的变化，也使工业生产逐渐侧重于“机电一体化”。

关键词：机电一体化；发展方向；应用范围

一、机电一体化的基本概念和特点

机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。在工程领域对各类技术实践应用后，再加以借鉴与整合就创造出了现在的机电一体化技术，所以说它是在机械、微电子、自动控制、计算机和信息处理、伺服驱动、电力电子等技术以及系统的总体技术的基础上形成的一项高新技术。

如下特点是机电一体化产品普遍具有的：具有可以自动监视、诊断、报警、保护的功能；具有自动处理和控制信息的功能，可以通过自动控制系统确保机械的操作者按照设计要求精确地完成预先设定好的程序，以使其不会依靠主观思想来行动，从而保证良好的工作质量和完美的产品合格率，而机械控制的灵敏度和检测的精确度及范围也获得了提高；采用复合技术、复合功能，这脱离了原来传统机电产品单技术、单功能的局限，很大程度上提高了产品的功能水平及自动化的程度；利用程序控制和数字显示技术，减少了操作的按钮和手柄的数目，使操作变得更为简单方便；在不同的应用领域和场合，其具有可以自动控制、自动补偿、调节、自动校验、保护及智能化等功能，从而能够迅速的满足不同用户的不同需求；具体的安装调试过程中，可根据不同用户对象的需要、实际参数的变化等来相应的改变控制程序以使其适应变化的工作方式。而且不必改变产品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能将这些控制程序输入到产品的控制系统里。

二、机电一体化关键技术

机电一体化技术主要是各个类别技术的集成，重点体现在机械和电子信息的结合上。关键有传感器技术、电子控制技术，传感器技术是现代机电一体化的基础，其目的是为了捕捉各类信息，例如常见的视觉信息、温度信息等，从而为控制和操作提供依据。同时它也是机电结合的第一个环节，传感器感知机械等部件的信息然后传输至控制器，这就实现了机械和电子信息的有效结合。除此之外，重点技术在于控制，当传感器的信息到达控制端后，电子设备根据信息做出一定的反应，然后促使执行机构进行具体操作，以实现对机械部件的把控。而较为智能化的现代机电一体化技术融合了更多专业的技术功能，尤其是光学和计算机技术的交叉为其带来了新的变革方向，光学将会是新的具有无限可能的发展领域。此外，以嵌入式处理器为代表的硬件设备也在发生新的变化，其代表是人工智能芯片。人们已经开始在相关硬件中添加具备一定智能的部件以提高整个产品的性能，比如近几年出现的手机AI芯片即是如此。

总体来说，机电一体化的基础是以研究如何集成机械和电子为代表的技术，而其发展方向则是智能化，其技术特点主要体现在这几个方面：①数字化特点，机电一体化技术数字化特点较为显著，正是因其具有这一特点，使其产品性能较好，能够提升机械产品的精准度；②安全性，因为机电一体化是建立在电子控制之上的技术，因此易于完成监控、报警、维修等较为危险的工作，这显然会极大保护工人减少事故；最后即是其使用范围宽广的特点，因为机械和电子基本上是现代科技的基础，因此各行各业都不可避免地接触到机电一体化技术，它的可适应性强，可扩展性好，前景非常光明。

三、机电一体化技术的应用

1、制造工程领域的应用

现代制造业充分的利用现代化的科学技术，使用电子计算机技术，对其自身的制造技术进行提升。因此，制造工程领域的新技术也不断的被研发出来，例如：计算机的数字控制、现代集成制造系统、敏捷制造、柔性制造技术、并行工程、虚拟制造等[2]。

2、钢铁工业中的应用

为了把工程大系统综合统一起来，钢铁企业就利用机电一体化系统，来完成这项巨大的工作。而这个系统的核心就是微处理机，通过将工控机技术、微机技术、数据通讯、仪表、显示装置等技术统一结合起来，再采用组装合并的方法，就能确保系统控制的精确度、质量及其工作的可靠性。而传统控制技术已不适应钢铁工业大型化、高速化及连续化的特点，难以解决一些现实问题，所以就必须采用智能控制技术。通常智能控制技术被运用在钢铁企业的生产中，深入到各个环节里，该技术主要包括了专家系统、神经网络及模糊控制等，具体应用环节则有：设计产品、生产控制产品，诊断设备和产品质量等方面，最关键的是它是利用计算机来对整个生产过程进行管理、监视、操作及分散控制。例如：高炉的控制系统，轧钢系统，冷连轧，电炉和连铸车间等都利用到了这个技术。测控技术的不断发展，使分布式控制系统具有了丰富的功能，也因此成为测、控、管一体化的一种综合系统。

四、机电一体化的发展方向

1网络化

计算机技术的飞速发展，给世界经济带来了革命性的变革，各种网络将全球的各种信息拉到了同一个供世界分享的平台，经济的飞速发展以及技术的竞争也变得短兵相接，而作为网络远程控制的终端设备，实际就是机电一体化产品。

2环保化

低碳环保是时下世界范围内关注的话题，也是有利于世界经济可持续发展的大事，世界各国对此在各个方面都倾注了大量的人力和财力，节约能源，降低能耗，减少污染，已是各行各业生存竞争甚至发展壮大的的硬性支撑。所以，机电一体化技术也不例外，其产品的开发和应用符合绿色环保的要求，才会有良性发展的巨大空间和市场动力。

结束语

机电一体化是指机械和电力电子结合所形成的一门专业化学科方向，现如今各学科相互交叉，形成了复杂的知识运用系统。而机电一体化就是其中最普遍且重要的。机电一体化技术涉及到机械、电气电子、自动化控制、计算机技术等专业技术。具体的机电一体化产品在生活中比比皆是，比如我们的手机，汽车等等。机电一体化的发展趋势是智能化，网络化，模块化。随着信息化不断发展，机电一体化逐渐成为基础性的重要技术，未来它将是智能科技的地基。

参考文献

[1]陈辉，王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械，2008（7）.

[2]孔祥坚,李海成,邓永强.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].中国科技投资,2018(13):241-242.

[3]王宣银，陶国良，陈鹰.机电一体化的创新及发展方向[J].机电一体化，2000（6）.

[4]韩丽萍.机电一体化的技术发展[J].中国科技投资,2018(20):248.

[5]李运波.机电一体化通信网络技术的应用分析[J].大科技,2018(17):316-317.