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機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應用探究
機電一體化又稱(chēng)機械電子工程，是機械工程與自動(dòng)化的一種，英語(yǔ)稱(chēng)為Mechatronics，它是由英文機械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，隨著(zhù)機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展�，F在的機電一體化技術(shù)，是機械和微電子技術(shù)緊密集合的一門(mén)技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化，智能化。
摘要：隨著(zhù)世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日新月異，機電一體化技術(shù)也實(shí)現了越來(lái)越廣泛的應用和推廣。機電一體化技術(shù)的應用有利于實(shí)現機械與信息控制技術(shù)的有機融合，有利于提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，從而促進(jìn)企業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展�；诖�，本文研究分析了機電一體化技術(shù)的應用現狀，探討研究了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：機電一體化;應用;數控
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得各個(gè)不同學(xué)科之間的交叉滲透更加容易，推動(dòng)了我國機械工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步，實(shí)現了工業(yè)生產(chǎn)的機械化和自動(dòng)化。機電一體化技術(shù)是一項綜合運用了各種群體技術(shù)，實(shí)現了高質(zhì)量、高可靠性性、低能耗的功能價(jià)值的系統工程技術(shù)。因此研究和分析機電一體化技術(shù)的應用以及發(fā)展趨勢具有十分重要的實(shí)踐意義。
一、機電一體化技術(shù)的應用
(1)數控機床
我國數控機床經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，其數控技術(shù)在結構、功能操作與控制精度上都實(shí)現了飛速的發(fā)展。第一，數控機床的結構基本上都是總線(xiàn)式、模塊化、緊湊型的結構，多數都是用多CPU、多住總線(xiàn)的系統結構體系。第二，數控機床的硬件結構設計和功能模塊設計大多數采用開(kāi)放性、層次性、兼容性的設計，以期最大程度的實(shí)現用戶(hù)的使用效益。第三，數控機床大多數應用WOP技術(shù)和實(shí)現了智能化。數控機床系統通過(guò)應用和引進(jìn)在線(xiàn)診斷、模糊控制等智能方法，最終實(shí)現了二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。第四，為了豐富數控機床的功能和增強CNC系統的控制力度，數控機床中大量使用了大容量的儲存器和模塊化的軟件設計。第五，機電一體化技術(shù)的在數控機床中的應用實(shí)現了多過(guò)程、多渠道的智能控制，實(shí)現了刀具檢測、物料搬運等操作。第六，機電一體化技術(shù)在數控機床中的使用加強了系統組合以及加工系統的能力。
(2)柔性制造系統
柔性制造系統也是一種典型的應用了機電一體化技術(shù)的制造系統。柔性制造系統的組成部分主要包括計算機、數控機床、機器人、自動(dòng)化倉庫等。柔性制造系統將常被使用于多品種、中小批量、設計頻繁的零件批量生產(chǎn)過(guò)程中，大多數都依靠客戶(hù)的使用需求進(jìn)行隨機的、實(shí)時(shí)的生產(chǎn)。
(3)分布式控制系統
分布式控制系統是指通過(guò)使用一臺中央計算機對多臺測控計算機或者智能控制單元進(jìn)行操作指揮。分布式控制系統大多數分為兩級、三級或者更多級。通過(guò)將機電一體化技術(shù)應用于分布式控制系統可以實(shí)現生成過(guò)程的集中操作和管理等過(guò)程。近年來(lái)測控技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，分布式控制系統也擁有了越來(lái)越強大的功能，不但可以實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控，還可以進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)調度和生產(chǎn)計劃管理，最終形成一種可以同時(shí)進(jìn)行監測、控制、管理的綜合系統。分布式控制系統的特點(diǎn)主要包括多功能、高可靠性、操作簡(jiǎn)單、維護方便、故障影響小等，另一方面分布控制系統還具有連鎖保護的功能，實(shí)現了人工手動(dòng)控制系統故障，很大程度上提高了分布式控制系統自身的可靠性和安全性，也正是因為這樣分布式控制系統逐漸成為世界上目前大型機電一體化系統的主要形式。
(4)工業(yè)機器人
在新的機電一體化技術(shù)出現之前，第一代工業(yè)機器人只能依靠示教內容進(jìn)行純粹簡(jiǎn)單的重復運動(dòng)，在面對不同的環(huán)境和使用情景時(shí)不能靈活變通額運用，因此具有十分明顯的不足。但是隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和改進(jìn)，第二代新的工業(yè)機器人安裝了先進(jìn)的傳感電子元件。機器人在工作時(shí)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的計算機計算和分析做出相應的判斷，從而做出動(dòng)作或者實(shí)現反饋。但是不可忽視的是，第二代工業(yè)機器人的智能化還不是很高，只是僅僅實(shí)現了實(shí)用化。第三代工業(yè)機器人也就是我們常說(shuō)的現代智能機器人，它具有各種不同的感知功能，可以在各種操作環(huán)境中進(jìn)行復雜的、獨立的邏輯思維、判斷與決策。
(5)計算機集成制造系統
計算機集成制造系統不僅僅是將現有系統進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合拼接，而是打破原有系統之間的限制和界限，尋求系統全局動(dòng)態(tài)的最優(yōu)結果。計算機集成控制系統一般依靠制造過(guò)程實(shí)現對物流和信息流的控制，從而保證了產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)決策、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)、生產(chǎn)試驗以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的結合，實(shí)現了各個(gè)生產(chǎn)要素之間的優(yōu)化配置，使得各種生產(chǎn)要素的潛力可以被最大程度的挖掘和發(fā)揮。
二、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
第一，智能化是2l世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。智能化主要是指提高機電產(chǎn)品的智能，增加機電產(chǎn)品的實(shí)用性。機電一體化技術(shù)的智能化主要包括機器人智能化和數控機床的智能化。在未來(lái)隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)使用高性能、高速度的處理器一定能實(shí)現機電一體化產(chǎn)品的高級智能和類(lèi)似與人的邏輯思考能力。第二，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)必將實(shí)現與網(wǎng)絡(luò )的互相結合。網(wǎng)絡(luò )的遠程控制和檢測技術(shù)的不斷涌現，使得人們可以足不出戶(hù)就感受到各種高科技帶來(lái)便捷。由此可見(jiàn)，機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )化必然是其發(fā)展的未來(lái)趨勢之一。第三，微型化是指機電一體化技術(shù)在將來(lái)會(huì )不斷向微型機器或微型領(lǐng)域發(fā)展。隨著(zhù)人們對高新技術(shù)不斷微型化的追求，在軍事、生物醫療以及信息處理等方面人們會(huì )越來(lái)越傾向于微型的設備和產(chǎn)品。這也就是說(shuō)機電一體化技術(shù)的微型化是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢。第四，系統化是機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。機電一體化技術(shù)的系統化使得總線(xiàn)結構更加開(kāi)放式和模塊化，實(shí)現了系統之間的任意組合，保證了系統的協(xié)調控制和綜合管理。因此如何實(shí)現機電一體化產(chǎn)品更多系統、綜合的應用是未來(lái)的發(fā)展方向。第五，當今時(shí)代的一大主題就是綠色環(huán)保，因此綠色環(huán)�；厝粚⒊蔀闄C電一體化技術(shù)的又一發(fā)展趨勢。綠色環(huán)保的產(chǎn)品有利于提高對資源利用效率，有利于減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這也決定了未來(lái)機電一體化技術(shù)的發(fā)展必然將實(shí)現資源與能源高效利用的綠色環(huán)�；�。
三、小結
綜上所述，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機電一體化技術(shù)在機電產(chǎn)業(yè)以及現代制造業(yè)中得到了廣泛的應用和推廣。機電一體化技術(shù)與各個(gè)行業(yè)和各種技術(shù)都實(shí)現了有機結合，并且這種互相融合的趨勢也越來(lái)越廣泛。除此之外，機電一體化技術(shù)必將朝著(zhù)更加智能化、網(wǎng)絡(luò )化、微型化、系統化、綠色化的方向發(fā)展，從推動(dòng)我國制造業(yè)的快速發(fā)展，為國民經(jīng)濟帶來(lái)更大的效益。
參考文獻：
[1]方海容.機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應用探究[J].現代企業(yè)教育，2014(12)：151-151，152.
[2]王雪艷.機電一體化技術(shù)在液壓挖掘機中的應用探究[J].液壓與氣動(dòng)，2012(5)：45-47.
[3]蘆景英.關(guān)于機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用探究[J].科技創(chuàng )新導報，2012(30)：97-98.
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