浅析机电一体化技术的发展和应用方向

引言

近些年来,科技水平有了很大提高,各种学科之间的联系也更为紧密,促进了现代工程领域科学技术水平的提高。目前的机械工程制造以及技术运用中,机电一体化技术得到了十分广泛的应用,对于整个行业的发展都有着十分积极的作用。但随着机电一体化应用领域的扩大,很多问题也开始暴露出来。

1机电一体化的起源及内涵

1.1机电一体化起源

机电一体化这一概念最早出现在日本1971年的《机械设计》杂志期刊上。社会的不断发展进步,使得机电一体化技术的理念越来越深入人心,在很多行业中都有较为广泛的应用,这也促进了机电一体化的稳定发展。之后美国出版的《wEBsTER》中,便将机电一体化这一名词正式收录其中。这一举措代表着机电一体化技术已经得到了国际社会的认可,而人们对于机电一体化对企业发展的积极作用也有了更深刻的理解和认识。

1.2机电一体化的具体内涵

机电一体化是一门系统性很强的学科,综合了多种前沿的创新型学科,其中"机"是指机械,"电"是指电子电工,它是将机械行业、汽车方向的机电一体化和电子行业作为基础,现今的机电一体化已经得到了各个行业和领域的认可,使用这一技术能够为企业带来显著的价值与效益。

2机电一体化技术的发展

2.1机电一体化技术的发展阶段

现如今我国机电一体化技术的发展主要经历了3个阶段,即初级阶段、稳定发展阶段和深入发展阶段。20世纪60年代之前,机电一体化属于初级发展阶段,该时期的机电从业人员一般会使用电子技术来提升机械产品的各种性能,这种方式在第二次世界大战期间得到了十分广泛的应用:战后,人们便常常将电子与机械有机结合起来,以提高当地人们的生活条件,实现经济水平的进一步提高。可这一时期的机械发展技术严格来说不属于机电一体化,所生产的机械产品也无法在工业中大范围推广。到20世纪七八十年代,机电技术进入了稳定发展阶段。这是由于这一时期产生了大量的集成电路和微型计算机技术,并且能够借助计算机远程操控以及高速通信技术对机电技术进行全面的改良和提高,这在很大程度上促进了机电工程的一体化发展。至20世纪90年代末,光学、通信、光机电一体化和微机电一体化等高科技技术有很大的发展和提高,机电一体化也开始进入智能化发展行列,所以在这一时期的机电一体化技术得到了深入发展。而人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的发展又促进了高科技技术水平的提高,促进了机电一体化完整学科体系的产生。

2.2机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术包括机械技术、微电子技术、信息技术共同作用的产物,需要使用信息技术来对机械设备进行控制,微电子技术则是信息技术控制设备运转的有效方式。将信息技术与机械设施有机结合起来可以促进机械本体技术、传感技术、驱动技术、接口技术以及软件技术的进一步发展。科技水平的不断提高,使机电一体化技术发展取得了很好的成果,微电子技术也变成了信息技术的主要组成方面,这是机电工业进步的最终方向。20世纪60年代至今,机电一体化技术从简单的应用阶段转变成如今的智能化和自动化阶段,这不仅能够实现人力资源的合理运用,而且可以提升其经济效益。日常生产工作中,机电一体化技术的应用对于企业发展有着非常积极的作用。目前,机电领域正在积极研究光纤和人工智能的整合技术,这也是机电一体化技术发展的必然趋势。科学技术水平的不断提高,使机电一体化技术在各方面都有了广泛的应用,且机电技术的智能化和自动化水平也有了很大的提升。日常生活中,机电一体化的应用也十分频繁,包括微波炉、电视机、洗衣机等。而工厂企业对于机电一体化技术的应用则主要体现在计算机集成系统、自动包装机、自动码垛机以及数控机床等方面。

3机电一体化技术的具体应用

3.1机电一体化在工业机器人中的应用

进行工业机器人的研发工作时,为使这一技术有更好的示教效果,就一定要不断研究新的物理动作,要不断改进示教模式,这样才能够有效增强工业机器人的适应性。分析现今工业机器人的发展现状可以发现,其适应性和灵活性还比较差,所以从业人员必须不断深入研究工业机器人的改良工作。进行第二代机器人的研发工作时,需要添加传感器技术,并且要针对实际工作环境及操作对象开展信息评估和探测工作。机器人的整体作业一般都是用计算机控制的,所以工业机器人在工作期间一定要做出灵活判断并对机械动作进行调配,这样才能够使机器人技术深入到人工智能领域。

3.2机电一体化在分布式控制系统中的应用

使用中央计算机处理工作时,工作者必须对智能控制单元和现场计算机测控内容有全面的了解,这样才能够达成系统控制的目标。借助这种方式,还能完成工序的分级,健全系统控制,计算机能够完成操作、监视、管理等一系列工作。应

用测控技术时,工作者必须积极进行技术创新,以研发新的功能并对生产流程进行控制。生产期间还必须做好调度工作,做好在线优化以及生产规划工作,以便能够很好地保证系统的完善性,为大型机电一体化系统水平的提升创造基础。

4机电一体化技术的发展前景

4.1高性能与微型化

机电工程的持续发展,使得机电一体化在机电产业中占有的比例也越来越大,所以机电工作人员要研发全新的机电一体化系统,以进一步减少机电系统中的各种问题,这样才能够提升机电系统的准确性和工作效率,更好地优化机电一体化的工作性能。技术水平的提高,使各种机电配件的体积都在不断缩小,提高了机电一体化技术的灵活性。

4.2提升机电一体化的智能化表现

机电智能化的实现需要将高精度的逻辑性运行作为重点,采取多样化的思维方式,依据人类的一些日常行为对人工智能予以完善。目前的应用过程中,无法实现智能系统和人类应变活动全过程的一致性,但是当机电设备的工作环境比较复杂时,能够第一时间处理和解决,提高人工智能的高级处理能力。科学合理地应用人工智能技术,能够很好地提升各种产品质量,促进机电一体化水平的进一步提高。

4.3光机电一体化

光机电一体化技术是对计算机技术、微电子技术、控制技术以及光学技术的综合运用,将各种技术手段很好地融合起来,能够为一体化系统的实现打下良好的基础。随着技术的不断发展进步,可以早日实现光机电一体化的目标,而且能够很好地提升技术创新的价值,健全各项功能技术。在今后的光机电一体化发展中,一定要更好地融合各种技术手段,深化对机器人的研究。

5结语

本文对机电一体化技术展开了分析探究,对机电工程技术有了更加深入全面的认识。现今的工业生产领域,对于机电一体化技术的应用越来越频繁,对这一技术的质量要求也在不断提高,为了更好地适应工业生产需求,在今后的发展中,需要将机电一体化技术与先进科的学技术结合起来,大幅提升机电一体化水平,促进我国社会经济的长远稳定发展。