機電一體化的核心技術(shù)及應用領(lǐng)域論文
機電一體化的核心技術(shù)及應用領(lǐng)域論文
【摘 要】現在科學(xué)不斷發(fā)展，極大的促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科的相互融合，機電一體化是現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結果，本文簡(jiǎn)述了機電一體化技術(shù)的基本概要、核心技術(shù)、應用領(lǐng)域，并指出機電一體化的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】機電一體化 核心技術(shù) 應用領(lǐng)域
一、前言
人類(lèi)進(jìn)入了一個(gè)新的世紀──21世紀。
回顧過(guò)去的20世紀，人類(lèi)的經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果超過(guò)了過(guò)去所有世紀的總和。
傳統的學(xué)科正在脫胎換骨，新的學(xué)科不斷問(wèn)世，技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。
機電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下，自然符合科技發(fā)展的規律，也是機械學(xué)科發(fā)展的必然結果。
“機電一體化”這一技術(shù)術(shù)語(yǔ)最初來(lái)源于日本學(xué)術(shù)界，他們根據英文的Mechanics(機械學(xué))和Electronics(電子學(xué))兩詞，組合出Mechantronics一詞，日文諧音記作“夕力卜口二少又”，其表意漢字為“機電一體化”，Mechantronics一詞從學(xué)科角度可以翻譯為“機械電子學(xué)”，我國科技界也經(jīng)常直接使用“機電一體化”作為漢語(yǔ)的表達詞匯。
機電一體化是把傳統機械的多種功能與電子技術(shù)緊密聯(lián)系，它是一門(mén)新興的綜合性科學(xué)。
其實(shí)它在技術(shù)上并沒(méi)有什么新發(fā)現或新發(fā)明，而是把機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)等多門(mén)學(xué)科有機的聯(lián)結在一起，形成了一門(mén)有著(zhù)自身體系的學(xué)科。
機電一體化是以這些學(xué)科為基礎，最后形成了一門(mén)綜合性的技術(shù)，而不是各門(mén)技術(shù)簡(jiǎn)單的拼湊，這就是機電一體化同機械自動(dòng)化的最大區別。
隨著(zhù)電子技術(shù)的迅速發(fā)展，從而帶動(dòng)了機電一體化的發(fā)展，機電一體化將在未來(lái)的發(fā)展中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
二、核心技術(shù)
機電一體化的核心技術(shù)主要在于硬件和軟件。
(一)機械技術(shù).機電一體化是以機械技術(shù)為基礎，機械技術(shù)側重點(diǎn)是怎樣與機電一體化相適應，機電一體化是取其精華去其糟粕，利用各科學(xué)發(fā)展的高、新技術(shù)來(lái)更新自身概念。
機械本體應該從改善自身性能、減輕質(zhì)量和提高工作精度等幾個(gè)重要方面方面考慮，以此減少工作時(shí)能量消耗，提高工作效率。
為了提高機械系統的傳動(dòng)精度和工作穩定性，機電一體化要具有高精度、快速響應性、良好的穩定性。
(二)信息處理技術(shù)。
由于微電子學(xué)的迅速發(fā)展、信息處理技術(shù)的普及極大的促進(jìn)了機電一體化的發(fā)展。
信息處理技術(shù)包括信息交換、信息存取、信息運算和最終決策等，實(shí)現信息處理的工具是現在已經(jīng)普及的計算機，所以計算機技術(shù)的發(fā)展與信息處理技術(shù)緊密相聯(lián)。
要更好的發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性從而提高信息處理的速度同時(shí)解決信息處理的抗干擾問(wèn)題。
(三)檢測技術(shù)。
檢測與傳感技術(shù)指與傳感器及其信號檢測裝置相關(guān)的技術(shù)。
由檢測技術(shù)自身的功能，傳感器的主要功能應提高工作可靠性、工作的靈敏度和精確度等，并且要經(jīng)受各種嚴酷環(huán)境的考驗，因此必須提高其抗干擾能力。
由此可見(jiàn)，發(fā)展檢測、傳感器技術(shù)是機電一體化發(fā)展的必然趨勢。
(四)自動(dòng)控制技術(shù)。
在無(wú)人直接參與下，自動(dòng)控制技術(shù)能通過(guò)控制裝置讓被控對象或過(guò)程的被控量能按照人們事先預定的規律變化的技術(shù)。
自動(dòng)控制技術(shù)應用非常廣泛，主要由自動(dòng)控制理論、機械控制系統的設計、仿生學(xué)中的系統仿真、工作時(shí)現場(chǎng)的調試、可靠運行等從理論到實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程。
制動(dòng)控制技術(shù)的難點(diǎn)在于自動(dòng)控制理論的工程化與實(shí)用化，這是因為被控對象與理論的控制量存在較大的差距，從而需要反復調試和修改，才能達到最佳效果。
現在微型機的應用非常廣泛，自動(dòng)控制系統已經(jīng)成為機電一體化中十分重要的一部分。
(五)軟件技術(shù)。
機電一體化的發(fā)展過(guò)程中僅僅發(fā)展硬件是不夠的，必須在發(fā)展硬件的同時(shí)發(fā)展軟件，但是軟件的更新速度太快，這樣就導致研制成本提高了，為了降低成本，應該推行軟件標準化等措施。
三、機電一體化的應用領(lǐng)域
(一)數控機床。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展數控機床已經(jīng)得到了廣泛的應用，數控機床又稱(chēng)數字控制機床，它是一種裝有程序控制系統，通過(guò)數字化信息對機床的運動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的機床。
數控機床主要由動(dòng)力源、操作機構、傳感器、電子控制單元、執行器等組成。
數控機床具有很高的柔性，能實(shí)現編程自動(dòng)化，具有更高的可靠性以及強大的通信功能，還可以實(shí)現多種控制的功能。
數控機床的發(fā)展給機械領(lǐng)域的提高起到了促進(jìn)作用。
(二)機器人。
機器人是眾所周知的一種高新技術(shù)產(chǎn)品，是典型的機電一體化產(chǎn)品。
其最早是人們幻想出來(lái)可以聽(tīng)從人們的命令，任勞任怨的從事各種勞動(dòng)。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)形成了綜合性的科學(xué)。
機器人主要由：機器手、操作機構、傳感器、移動(dòng)機構、控制裝置、驅動(dòng)器等部分組成，通過(guò)各部分之間相互協(xié)調，相互配合，機器人已經(jīng)能靈活的代替人類(lèi)很多活動(dòng)，在焊接、裝配、軍事、空間、水下、農業(yè)、建筑、服務(wù)、娛樂(lè )等領(lǐng)域都有應用。
機器人應經(jīng)成為人類(lèi)良好的助手和親密的伙伴。
(三)現代溫室設施。
現代溫室設施是實(shí)現作物優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的重要設施，也是機電一體化設備應用較密集的地方。
主要由：溫室框架結構、覆蓋材料、通風(fēng)系統、灌溉施肥系統、二氧化碳施肥系統、室內噴霧/屋頂噴淋降溫系統、遮陽(yáng)/保溫系統、加熱系統、防蟲(chóng)系統、計算機控制系統及一些必要的生產(chǎn)工具等。
可以通過(guò)這些設施和計算機系統有效的提供一個(gè)適宜的環(huán)境條件，為作為優(yōu)產(chǎn)提供保障。
四、結束語(yǔ)
與其他科學(xué)一樣，機電一體化技術(shù)也經(jīng)歷一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程。
現在機電一體化已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域。
成為一門(mén)新興的科學(xué)，為了適應各領(lǐng)域的需求機電一體化的主要發(fā)展趨勢體現在智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò )化、微型化、綠色化、人性化。
機電一體化對機械工業(yè)也影響很大包括提高性能、擴展功能、簡(jiǎn)化結構、提高可靠性、節約能源、操作簡(jiǎn)單，可以說(shuō)機電一體化的發(fā)展前景在未來(lái)的幾十年里一片光芒。
參考文獻：
[1]袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2006.
[2]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004.
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