机电一体化技术的发展与应用韦启超

机电一体化技术的发展与应用韦启超

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摘要:随着社会的不断进步,机电一体化拥有了更加广泛的应用环境,有效发挥在各个领域中的主导性功能,为社会的全面进步提供技术保障。本文系统阐述了机电一体化的涵义,对其应用领域和背景进行了探讨,大胆展望了其发展方向和趋势。

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

机电一体化技术主要是指结合了机械、电下电子、微电子、信息传感器、接口以及信号变换等多种技术,并将其综合起来运用于实际需求中的综合性技术,是一种群体技术的有机融合,而不是简单的拼凑,这也是机电一体化与机械电气化概念上出现本质上区别的重要因素,机电一体化包含了技术与产品两个方面的含义,而机电一体化的产品也不仅仅是人或肢体的延伸,更是对于人类感官以及头脑的延伸,是具有智能化特征的现代化技术,口前来说现代化自动生产设备都可以称之为机电一体化设备。

1机电一体化

机电一体化从出现到发展,已经有丰富的理论基础,并融合了各方面的技术,成为一项新学科,随着科技的发展不断加入新内容,有新的内涵。其特征包括:它是从系统、整体的角度出发,综合运用各类技术,包括微电子、自动控制、接口技术等,制定系统的目标,并把系统的目标细化,合理划分功能,明确各单元的工作范围,真正实现提高生产质量与生产的可靠性,减少能耗的目标,体现出其具有的价值,优化技术的应用,并衍生出多个产品种类。所以,对机电一体化的理解,可以认为是技术与产品,但机电一体化技术是以多个技术为载体,把技术融合后形成的综合技术,具有综合性的特点,并不是把所有技术简单的融合,这是该项技术与原有技术的区别所在。即机电一体化工作中,会引入微电子装置,该装置能够代替原有的零件,实现速度的自动调节,自主检测,搜集生产的信息,调节程序,如果系统发生故障,可自动检测原因并及时保护。

2对机电一体化技术应用状况的分析

机电一体化技术在许多行业中都有着广泛的应用,本文主要针对在工业机器人、数控机床、分布式控制系统中的应用进行探索和研究。

2.1机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍

机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期,首先,机器人在得到相关指令之后,进行单一动作的重复,但是,对环境适应能力不强,也很难结合对象进行及时调整。其次,在工业机器人中加装传感系统,能够实现对工作环境的识别和适应,及时反馈相关状态,实现对信息的有效处理,同时,反馈功能比较突出,满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段,但是,实用性得到显著提升。再次,工业机器人紧跟时代发展步伐,向着智能化的方向发展,感知能力增强,能够完成复杂的逻辑思维,具备了决策能力,环境适应能力更强,独立运行特点更加突出。

2.2在数控机床中的应用

随着机电一体化技术的不断发展和利用,在数控机床领域的应用使得其在精度、功能以及构造等操控方面都有了极大的成效。甚至在构造方面还实现了紧凑化、总线式以及模块化的等构造,而在功能方面则更加趋向于开放化的设计,并逐渐实现了智能化等功能,极大程度上改善了操控的性能并且提高了操控的精度,为机械产品的生产提供了良好的基础。

2.3在分布式控制系统中的应用

分布式控制系统是由一台主计算机,控制现场多台设备,指挥这些设备工作,其与集中式控制相比,有明显的优势。它可保证操作的安全,有多种功能,所以,它是很多大型设备生产主要使用的技术,用于控制机械的生产,即可以对设备统一管理,同时又能够分别控制各个设备,根据设备的实际操作情况,适当调整。该系统会与测控技术同步发展,不断创新,加入新技术,实时调整机械的操作方案,做到在线优化,展开对生产计划的多方面管理,体现出系统的综合性。

2.4机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍

对于柔性制造系统而言,涉及诸多部门,如机器人、数控等。要在装配要求的指导下,结合生产需要,对工件进行生产。整个系统的应用中,需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下,产品质量的增强成为必然,生产效率实现大幅提升。

2.5机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用

在机电一体化的支持下,计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的,达到对目标的优化,突破传统模式的制约,保证信息的顺畅性。同时,实现诸多功能的融合,如开发、生产以及决策管理等,使得产品配置实现优化,集成度得到显著增强。

3对机电一体化发展趋势和方向的介绍

3.1机电一体化在绿色化方面更加突出

在现代科技的发展下,整个社会发展水平不断提升,环境问题备受关注,更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势,追求绿色发展目标,发展绿色机电一体化,实现能耗的有效降低,在推动社会发展的同时,维护生态平衡。

3.2机电一体化的智能化不断完善

智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时代发展中,智能化与机电一体化融为一体,相互促进。在发展中,注重综合性思维方式的引进,以控制理论为基础,强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美,但是,借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解,在根本上推动机电一体化的飞速发展。

3.3机电一体化中网络化的分析

随着网络技术的兴起和快速发展,科学技术以及下业生产等领域都迎来了巨大的变革,而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起,从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及,基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点,而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品,可以预想到,机电一体化新产品一经研究出来,就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是口前发展的大势所趋,不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐,也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。

3.4模块化得到发展

机电一体化在不断完善中,模块化成为其必然选择。目前,机电一体化包含诸多类型,为了实现进一步开放的目的,需要将模块化作为发展方向,对技术进行单元划分,实现整体功能的强化。

3.5微型化

微型化主要是指机电一体化技术的微型机器和微观领域方面的发展,广泛来说其实就是指一此尺寸较小,不超过1cm的机电一体化产品,甚至随着发展逐渐趋向于微米化和纳米化的方向发展。这方面的产品不仅具有体积小、耗能少以及运动灵活等优势,甚至在精细加下等方面也有着突出的效果。

3.6全息系统化得到推广应用

全信息系统的发展与完善受到智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下,采用了开放式总线结构和模式化结构,系统能够进行自由重组,同时,通信能力更强,为人机一体化的发展提供更多的支持。

结语

机电一体化技术的产生与发展,具有人类社会发展的里程碑意义,它对我国的经济发展和人们的生活水平有着巨大的推进作用。因此,提高机电一体化技术水平和促进机电一体化技术应用,已成为我国推进机电一体化发展的首要任务。

参考文献

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