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機電一體化主要技術8篇

時間:2023-12-14 11:38:38

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機電一體化主要技術

篇1

關鍵詞:機電一體化技術;企業(yè);計算機;微電子

1.前言

近幾年來,隨著我國社會及經濟的迅速發(fā)展,先進的計算機及微電子技術在農業(yè)和工業(yè)中得到了越來越廣泛的應用,其在促進農業(yè)和工業(yè)發(fā)展的同時,也使機電一體化技術得到了前所未有的發(fā)展,本文主要就機電一體化技術在企業(yè)中的應用作以下分析,以使機電一體化技術在各領域都能得到更好的應用與發(fā)展。

2.機電一體化技術概述

機電一體化是一個正處于發(fā)展階段的新興的邊緣學科,從某個角度而言,其能在一定程度上代表機械工業(yè)技術革命的發(fā)展方向。機電一體化技術是一門跨學科的綜合叉技術,且主要由計算機技術、信息技術、微電子技術、機械技術等多個學科及技術共同組成,機電一體化主要是在機械的主功能、控制功能、動力功能以及信息功能的基礎上引進微電子技術,然后通過相關軟件與技術把電子和機械裝置進行結合的系統(tǒng),系統(tǒng)中所涉及的技術主要有計算機技術、電子技術、試和傳感器技術控制技術、伺服驅動技術、接口技術以及信息處理技術等[1]。

3.機電一體化技術在企業(yè)中的應用分析

3.1.計算機集成制造系統(tǒng)。此系統(tǒng)是一種全局動態(tài)的最優(yōu)綜合,其打破了原有部門之間的界線,把制造作為基干,以對信息流和物流進行有效控制,從而可實現(xiàn)“經營決策—產品開發(fā)—生產準備—生產實驗—生產經營管理”的有效結合這樣可使企業(yè)的集成度得到一定提高,從而可使企業(yè)各種生產要素之間得到更好的配合與優(yōu)化,進而可使各種生產要素的潛力得到更好發(fā)揮。

3.2.數(shù)控機床領域。數(shù)控機床與技術經過不斷發(fā)展,其機構、操作、功能以及控制精度都得到了比較明顯的提高,主要表現(xiàn)在:①開放性設計,即把系統(tǒng)中的功能模塊和硬件體系結構都具有一定的兼容性與層次性,能使用戶的使用效益得到有效提高;②模塊化、總線式、緊湊型的結構,即體系由多圭總線、多CPU共同組成;③智能化和WOP技術。系統(tǒng)可把編程技術應用在車間中,從而可實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入模糊控制與在線診斷等多種智能機制;④一臺機床可同時可對多個通道和過程進行控制,并可把物料搬運、機械手、刀具破損檢測等控制都集成到系統(tǒng)中;⑤系統(tǒng)中具有多級網絡功能,可使系統(tǒng)組合的工作能力得到有效提高,此外,軟件的模塊化設計和大容量存儲器的應用,可使機床的數(shù)控功能得到一定豐富,從而可使GNC系統(tǒng)的控制功能得到一定加強[2]。

3.3.智能化控制技術。其主要由神經網絡、專家系統(tǒng)、模糊控制等組成,可用于企業(yè)產品的設計、生產、設備和產品的診斷等多個方面。

3.4.分布式控制系統(tǒng)。其主要通過一臺中央計算機對多個臺面對現(xiàn)場的生產過程進行操作、管理、監(jiān)測及分散控制,此外,其還能對生產的實際情況進行實時調度與在線優(yōu)化,且安全性和功能均優(yōu)于集中型的控制系統(tǒng)。

3.5.開放式控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)可使不同的廠家的產品實現(xiàn)互換、兼容以及資源共享,并可把經營、決策、管理、控制集為一體,此外,在現(xiàn)場總線的作用下,還可把測量和控制實現(xiàn)一體化。

3.6.柔性制造系統(tǒng)(FMS)。此系統(tǒng)主要由數(shù)控機床、機器人、自動化倉庫、料盤、自動搬運小車、計算機等組成,其可根據(jù)裝配部門的相關要求,實時、隨機、按量地生產其能力范圍內的所有工件,目前多應用于設計更改頻繁、中小批量的離散零件的批量生產。

4.機電一體化技術的發(fā)展趨勢

4.1.模塊化。機電一體化的生產廠家和產品種類都較多,使用模塊化的標準單元不不僅可對新產品進行快速開發(fā)者,而且還能使生產規(guī)模得到一定擴大,這樣就需制定相關標準,以使各單元、部件能夠和接口相匹配,從而可促進企業(yè)產品的規(guī)?;a[3]。

4.2.網絡化。遠程控制的終端設備屬于機電一體化產品,其通過家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機作為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),從而可使人們在家里就能享受各種高技術所帶來的服務與好處,這樣就會進一步促進機電一體化產品向網絡化方向發(fā)展。

4.3.數(shù)字化。數(shù)控機床等機電產品是數(shù)字化主要是在微控制器及其發(fā)展的基礎上得以實現(xiàn)的,而虛擬設計等計算機網絡的迅速發(fā)展則進一步促進了數(shù)字化的設計和制造,數(shù)字化具有自診斷功能、易操作性、高可靠性等優(yōu)勢,在遠程診斷、修復、操作中有著非常重要的作用。

4.4.智能化。根據(jù)數(shù)控機床和機器人的智能化可知,機電化技術在21世紀發(fā)展的主要方向就是智能化,微處理器的高速與高性能的開發(fā),可使機電一體化產品具備人的某些智能,從而可使機電一體化技術得到更好的發(fā)展。

5.結語

機電一體化技術的應用對社會的發(fā)展而言,有著非常重要的意義,本文主要就機電一體化技術在企業(yè)中的應用及其發(fā)展趨勢作了相關方向,以使機電一體化技術在各領域中得到越來越廣泛的應用,并在一定程度上促進機電一體化的進一步發(fā)展。

參考文獻:

[1]闞天佐.淺議機電一體化在煤炭企業(yè)中的應用[J].《黑龍江科技信息》,2012,(8):119-120.

篇2

隨著科學技術的迅速發(fā)展,它一方面推動了學科的之間的相互交錯,另一方面也促使工程領域的進一步改造。近年來,特別是計算機日益的小型化與功能化,其使用范圍也逐步的越來越廣。機電一體化技術就是集合了計算機技術、信息技術與微電子技術等于一體的綜合性技術,它的廣泛使用,不僅提高了相關產品的質量,更是進一步提升了機械行業(yè)的生產效率。

1.機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

以信息化來推動工業(yè)化的發(fā)展,是現(xiàn)代社會發(fā)展的一項重大的戰(zhàn)略舉措,因為信息化主要是通過計算機的應用來實現(xiàn)的,它的應用開始將工業(yè)經濟進一步的轉化為信息經濟,這個信息化的過程不僅涉及到傳統(tǒng)的產業(yè),還涉及到人們的生活方式和基礎設施的建設等等。當然,雖然我國目前的機電一體化技術得到了一定程度的發(fā)展,但是與發(fā)達國家相比,還是存在著十分大的差距。據(jù)相關的數(shù)據(jù)表明,我國信息技術產業(yè)的產值還只有30-40%。這樣的一個差距,也在一定程度上極大的限制了我國機電一體化的發(fā)展進程。但是國家還是十分的重視這一方面的建設,還為此成了專門的機電一體化的領導小組。因為信息產業(yè)是有十分長遠的發(fā)展?jié)摿Φ?,如果能夠通過一些貿易或者技術轉讓,直接的吸取國外先進的技術,在成本的節(jié)約上有著極大的優(yōu)勢。

另外機電一體化主要是由控制技術、計算機技術等等組成的,隨著它們進一步的發(fā)展,也為機電一體化的技術條件提供了支撐,大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展則為機電一體化的物質條件奠定了很好的基礎,正是這些支撐,促使著我國的機電一體化正在逐漸的發(fā)展完善。

2.機電一體化的趨勢探討

機電一體化的發(fā)展是十分依賴于相關技術的發(fā)展程度的,因為它不僅包括了計算機學、信息學,還包括了機械學、電子學、光學等等。所以這是一個協(xié)同發(fā)展的過程。由此可以探討出機電一體化的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。

(1)板塊化的發(fā)展

實現(xiàn)機電一體化的版塊化是一個相當復雜的工程,因為該工程涉及到的廠家繁多、產品品種各異。在進行研發(fā)時各種接口的設計也是各式各樣,例如它既會涉及到機械接口,還會設計到電氣接口等等,這都為機電一體化板塊化的實現(xiàn)產生了很大的障礙。但是該項工作能夠順利的完成,卻對機電與一體化的發(fā)展有著很強的促進作用。例如在進行加減速以及智能調速的研究時,想要達到更好的視覺處理效果,就必須要做好機電一體化的板塊化處理,只有這樣才能在進行新產品的開發(fā)時有一個較好的標準。同時對于實現(xiàn)規(guī)模生產也有著較大的促進作用。當然這就對于標準的制定提出了較高的要求,不論是在部件和接口的選擇上,還是在單元的匹配程度上。當然受著各方面利益博弈的影響,想要制定這樣一個統(tǒng)一的標準,在實施的過程中還是有著一定的難度,但是可以先從一些規(guī)模較大的企業(yè)中試點,再逐步的推廣。我們可以肯定的是,這些標準的制定無論是對技術企業(yè)還是對產品企業(yè)的發(fā)展都有著極大的推動作用。

(2)智能化發(fā)展

21世紀系統(tǒng)化的發(fā)展方向是一個十分重要的發(fā)展趨勢,因為在機電一體化的建設之中,越來越關注人的力量,例如已經得到推廣的機器人和數(shù)控機床的使用等等都是智能化發(fā)展的結果。智能化的發(fā)展主要是在,通過人智慧,來完成對機械行為的設定。在這一過程中,不僅囊括了計算機學、數(shù)學、心理學等等知識,還需要人們更多的新思想和新方法,這樣通過人腦智慧的應用,來完成機器的自主決策、判斷推理的能力。這樣對于目標的完成能夠起到更好的控制作用。當然我們不能要求機械能夠實現(xiàn)和人類一樣水平的智商,但是通過各項技術的應用,還是能夠融入人的部分智能,這樣也能夠極大的推進其發(fā)展。

(3)小型化的發(fā)展

小型化的發(fā)展主要是指機電一體化朝著一個微觀的趨勢發(fā)展,我們將其統(tǒng)稱為微電子機械系統(tǒng),這對機電一體化的產品的尺寸都做出了標準化的規(guī)定,而且還有著朝微米和納米級發(fā)展的趨勢。它主要有著耗能少、體積小等等優(yōu)勢,而且其運動方式還十分的靈活,所以在軍事和醫(yī)療上都得到了廣泛的推崇。但是目前其發(fā)展的重難點主要在于微機械技術,因為在完成微機電一體化產品的加工時,都必須要采用精細加工技術的,這類技術不僅包括光刻技術,還包括蝕刻技術。它們在技術攻破和創(chuàng)新上都還存在著一定的難度。

(4)系統(tǒng)化的發(fā)展

系統(tǒng)化發(fā)展主要表現(xiàn)在其系統(tǒng)結構體系既有開放式的特征,又有著模塊化的表現(xiàn)。這就要求該系統(tǒng)是既能夠進行靈活的組合,又能夠隨意的進行拆分,同時還需要各個子系統(tǒng)之間能夠進行很好的協(xié)調,這樣便于整體的管理。在另一方面,系統(tǒng)化還體現(xiàn)在通訊能力的提升以及產品的人格化特征之上,因為未來產品的發(fā)展趨勢將更加的注重與人需求的結合,因為畢竟產品最終的使用者是人,所以,在進行機電一體化產品的研發(fā)時,還應該更多的關注產品的“情感”與智能,這樣才能更好的實現(xiàn)人機一體化。

3.結束語

不難看出,機電一體化的發(fā)展如果只是單純的依靠某一方面的力量,是根本無法完成的,它必須受到多方面技術發(fā)展的推動,這也是當今社會發(fā)展的特點的,所以實現(xiàn)技術之間的協(xié)調發(fā)展,才是未來發(fā)展的總趨勢。當然,文中所列舉的技術并不是與機電一體化相關的全部技術,它還包含著許多其他方面的技術。目前技術融合的可能性越來越大,涉及的范圍也越來越廣,這極大的推動了機電一體化的發(fā)展。

參考文獻

[1]李軍.淺析光機電一體化技術的發(fā)展[A].海南省機械工程學會、海南省機械工業(yè)質量管理協(xié)會.綠色制造與低碳經濟一一2010年海南省機械工程學會、海南省機械工業(yè)質量管理協(xié)會“年會”暨機械工程科技學術報告會論文集[c].海南省機械工程學會、海南省機械工業(yè)質量管理協(xié)會:,2010:4.

篇3

【關鍵詞】機電一體化;機械工程;發(fā)展

1 機電一體化的基本知識

1.1 機電一體化概念

機電一體化的概念,就是指在機械的功能設計和應用里,在機械結構的主功能、信息處理、功能控制等方面,將控制裝置安裝電子化集成和控制軟件等進行有機結合形成統(tǒng)一的系統(tǒng),系統(tǒng)通過引進電子技術,使裝置在程序預定的操作功能下,綜合運用機械技術、微電子技術以及電力電子技術,再配合系統(tǒng)布局的各個功能單元里配置,完成機械系統(tǒng)智能性控制,實現(xiàn)機械設備多功能、高質量、低能耗、環(huán)保和運行可靠性高的效果。機電一體化技術就是將以上的技術有機結合在一起來實現(xiàn)設備的機械性能綜合技術應用,機電一體化技術不是簡單將機械技術和微電子技術組合一下就完成的,是一個友好的復雜的系統(tǒng)結合技術過程。我們如果能正確的應用機電一體化技術,就能在取代原有傳統(tǒng)機械的功能外,還會增加自動檢測和處理信息、自動調節(jié)與控制、自動診斷和保護等很多新功能。傳統(tǒng)機械與現(xiàn)代機械的本質區(qū)別就表現(xiàn)在這些功能上。

1.2 機電一體化的特征

機電一體化主要有四個特征:第一個特征是廣而強的應用性。機電一體化技術是以機械為基礎來研究機電的過程并實現(xiàn)機電產品性能的一系列開發(fā)的技術,這種技術是不受任何行業(yè)、機械種類的限制,滲透到各個專業(yè)系統(tǒng)和產品的應用、開發(fā)技術中,它的應用性因此廣而且強;第二個特征就是突出的系統(tǒng)化。機電一體化是將各種技術協(xié)同合作和集成應用,產品和過程綜合在一起形成一個完整且功能完全的系統(tǒng)。它主要強調的是層次化和系統(tǒng)化;第三個特征就是整體的最優(yōu)化。整體最優(yōu)化主要是指機電一體化的附加值高、效率高、性能高,材料、能源省,消耗以及污染低,充分利用機電一體化的技術,綜合運用,達到整體最優(yōu)化;第四個特征就是操作簡單、清晰化。機電產品使用簡單化對于那些不精通機電原理、技術知識的普通用戶來說,操作簡便的特性能讓普通的用戶熟練使用機電產品強大的功能。

2 機電一體化技術在機械工程中的應用

機電一體化技術是在1960年以后才開始在工程領域慢慢得到應用,高速發(fā)展的新技術不斷促進了機械制造業(yè)的創(chuàng)新和變革。在機械工程領域由于計算機和微處理技術、信息處理技術方面的應用,改變了機械工程原來的面貌,并讓其徹底煥然一新,不僅提高了機電產品的綜合性能,而且提升科技含量,促進機械工程走上了高速發(fā)展的全新道路。

2.1 機電一體化技術在改造機床上的應用

數(shù)控機床對工作臺和機床上的刀具的運動要求很嚴格,必須保證它們精確的運動路線,偏差率要控制在允許的范圍內,保證被加工件的精確性。由于開環(huán)伺服系統(tǒng)結構簡單、故障易診斷、排除、維修簡單和易調整等特性,并且價格低廉,因此被廣泛的使用。滾珠絲杠副具有傳動效率高、摩擦損失小、運動很平穩(wěn)等優(yōu)點,將滾珠絲杠適當?shù)恼驍Q緊一下,就可以消除螺母和絲杠的間隙;如果反向擰緊,就可以將空間的死區(qū)消除,達到精確定位。鑒于以上的優(yōu)點在選用機構傳動方式時總是選用滾珠絲杠副傳動。隨著科技發(fā)展,今天的數(shù)控機床都采用微機對數(shù)據(jù)和信息進行處理,按功能需要和技術要求選用。如果機床存在誤差需要調整,要盡可能保留原來的操作系統(tǒng),在改動最少的前提下對機床進行調整,降低改造成本。做到用最少的代價、最少的改動取得最好的收益。

2.2 機電一體化技術在包裝機械方面應用

包裝機械,機械部分一般多采用傳統(tǒng)的凸輪構造、控制連桿等機構,控制系統(tǒng)用控制電路、控制連桿組成,結構復雜、維修困難,調試和操作非常不便。包裝機械采用機電一體化技術之后,由于控制系統(tǒng)采用了微機、專業(yè)計算機,控制系統(tǒng)形成了模塊化管理,使之前龐大、復雜的傳統(tǒng)傳感技術和傳動技術的設備體積大大縮小,設備的零件也越來越精密,能源的消耗也大大減少,做到節(jié)能環(huán)保,在一定程度上增加了企業(yè)效益。

2.3 機電一體化在產品開發(fā)上凸顯的特點

總體來說,機電一體化產品在開發(fā)商機上潛力無限,不僅因為其使產品功能具有有靈活多變的特性和可靠性,還能通過運用微電子技術和微處理器來特定的提升機械產品的某一特定的功能,使其真正做到物盡其用。機電一體化產品發(fā)展和應用最大的特點是讓普通的機械產品實現(xiàn)了從半智能向智能化、自動化改革性的突破,提升了產品的價值和科技含量,將機械的經濟、技術價值提升到了很高的水平。

3 在工程領域內,機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化技術和應用根據(jù)近幾年國內外的統(tǒng)計和研究,正往以下幾個方面發(fā)展。

(1)個性化。這是所有產品必須具備的固有特性,市場化的經濟決定了市場必將被個性十足的產品所充斥,在如今信息時代,機電一體化產品若想立足市場,在保證產品質量精益求精的前提下,一定會向個性化的方向發(fā)展。

(2)智能化。機電一體化的顯著特點是智能化,是與傳統(tǒng)機械最本質的區(qū)別,是分水嶺,是其他技術和產品不能與之抗衡的根本亮點。隨著科技的發(fā)展,機電一體化還會大大提高它的智能化水平,使其在以后能模仿人類的智能,科學、準確生產。

(3)高性能化。機電一體化產品的高性能化主要表現(xiàn)在產品運行速度、精度、效率以及穩(wěn)定性和可靠性,這些性能,保證機電產品可以實行多數(shù)據(jù)、多任務、多系統(tǒng)的操作,并且在系統(tǒng)發(fā)生故障時,使用人員會根據(jù)提示在短時間內修理和調整好機器,保證機電一體化產品的高性能。相信在不久的將來,機電一體化產品的性能還會有很大的變革。

(4)綠色化。綠色化將不僅是機電一體化產品的特色,這將會變成所有產品共同的特性。走可持續(xù)發(fā)展之路是我國發(fā)展的指導思想,今后的產品都將會在制造、使用的過程中避免污染、減少污染環(huán)境,在使用期限到期后還能回收利用。

(5)網絡化。網絡的普及,使得所有產品都在向網絡化發(fā)展,機電一體化的產品也不例外,在某些工程領域,特別是精密儀器和檢測設備方面,已經實現(xiàn)聯(lián)網,利用網絡技術進行遠程診斷和控制等,相信不久的將來,所有的機電產品能夠聯(lián)網,實現(xiàn)真正意義上的遠程控制,這將使產品實現(xiàn)真正的機電一體化,這也是機電一體化產品最終的奮斗目標。

(6)機電液一體化。由于液壓傳動的平穩(wěn)性、可靠性、柔緩性、安全性和壓力大且均衡的特性,必將和機電一體化技術一起引發(fā)機械工程的革命,而且在尖端科技中已得到了應用。

4 結束語

當今世界機械工程最終發(fā)展趨勢就是實現(xiàn)機電液一體化,機電一體化的發(fā)展和應用必將會引起社會各方面的變革,不僅在機械工程領域,而且在農業(yè)、科技、軍事上都得到廣泛的應用。我國的機械工業(yè)發(fā)展起步較晚,要借鑒國外先進的技術和經驗,完成我國的機械工業(yè)發(fā)展和振興之路。

參考文獻:

篇4

關鍵詞:機電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

一、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。

20世紀70年代~80年代為第二階段,為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。

二、機電一體化的發(fā)展趨勢

1.智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。

2.模塊化趨勢

模塊化是一項重要而艱巨的工程,利用標準單元迅速開發(fā)出新產品,擴大生產規(guī)模,制定各項標準,便于各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網絡化趨勢

計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂,因此機電一體化產品朝著網絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。

4.微型化趨勢

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢,泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展。

微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術。

篇5

【關鍵詞】機電一體化技術;應用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

機電一體化技術主要是指結合了機械、電工電子、微電子、信息傳感器、接口以及信號變換等多種技術,并將其綜合起來運用于實際需求中的綜合性技術,是一種群體技術的有機融合,而不是簡單的拼湊,這也是機電一體化與機械電氣化概念上出現(xiàn)本質上區(qū)別的重要因素,機電一體化包含了技術與產品兩個方面的含義,而機電一體化的產品也不僅僅是人或肢體的延伸,更是對于人類感官以及頭腦的延伸,是具有智能化特征的現(xiàn)代化技術,目前來說現(xiàn)代化自動生產設備都可以稱之為機電一體化設備。

1機電一體化技術的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展主要分為初級階段、蓬勃發(fā)展階段以及深入發(fā)展階段。初級階段主要是指20世紀60年代以前,這個時期的人們在完善機械產品的性能時,通常會無意識使用電子技術的初步成果,尤其是第二次世界大戰(zhàn)時期,戰(zhàn)爭更是加劇了機械產品和電子技術的結合,機電結合從軍用技術在戰(zhàn)后逐漸轉為了民用,對于戰(zhàn)后的經濟恢復起到了一定的作用,不過這個時候還稱不上真正意義上的機電一體化,所研發(fā)出來的產品也無法大量推廣。蓬勃發(fā)展階段主要是指20世紀70-80年代,這一時期大規(guī)模以及超大規(guī)模的集成電路和微型計算機,計算機技術、控制技術以及通訊技術迅速發(fā)展,為后續(xù)的機電一體化發(fā)展奠定了良好的物質基礎,機電一體化技術以及產品也取得了各國的極大支持和幫助。發(fā)展至20世紀90年代后期,光學、通信、微細加工、光機電一體化以及微機電一體化等技術的出現(xiàn),標志著機電一體化技術逐漸邁向了智能化的新階段,也被稱之為深入發(fā)展時期,這一時期中,人工智能技術、神經網絡技術以及光纖技術等領域都有了巨大的進步,機電一體化技術逐漸由了完整的學科體系。

2機電一體化技術的應用領域

2.1工業(yè)機器人

隨著用工成本的不斷提升以及工業(yè)機器人的成本下降,目前我國的工業(yè)生產中工業(yè)機器人的運用已經十分廣泛。而且因為計算機技術的快速發(fā)展,智能化機器人在工業(yè)機器人中占據(jù)了重要的地位,它不僅能夠進行復雜的邏輯運算,還有著一定的感知能力,甚至具有極強的環(huán)境適應能力和行動的獨立性。

2.2柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)主要包括了自動化倉庫、數(shù)控機床、機器人以及計算機等結構構成,利用機電一體化技術能夠有效實現(xiàn)依據(jù)產量自動調整的需求,對于一些產量不大、品種較多并且需要頻繁地更改零件的生產方式極為適用。

2.3計算機集成與制造系統(tǒng)

計算機集成與制造系統(tǒng)中運用機電一體化技術,不僅能夠掌握全局的動態(tài),從而實現(xiàn)綜合化和最優(yōu)化,還能夠突破部門間的界限,有機整合起各個部門間的關系,將規(guī)劃、發(fā)展、試驗、經營以及生產有機地結合起來,使各個部門間的信息傳遞更加快速,并不斷優(yōu)化各部門間的配置,從而是生產要素中的潛能得以充分地發(fā)揮。

2.4數(shù)控機床

隨著機電一體化技術的不斷發(fā)展和利用,在數(shù)控機床領域的應用使得其在精度、功能以及構造等操控方面都有了極大的成效。甚至在構造方面還實現(xiàn)了緊湊化、總線式以及模塊化的等構造,而在功能方面則更加趨向于開放化的設計,并逐漸實現(xiàn)了智能化等功能,極大程度上改善了操控的性能并且提高了操控的精度,為機械產品的生產提供了良好的基礎。

3機電一體化發(fā)展趨勢

3.1智能化

21世紀中,機電一體化技術發(fā)展的重要方向之一就是智能化,智能化主要針對于機器行為的概念,主要建立在控制理論基礎上,主要包括了人工智能、計算機科學、心理學、模糊數(shù)學以及運籌學等多種新思想和新方法,以模擬人類智能等更高的控制為目標,使其富有判斷推理能力、邏輯思維能力以及自主決策能力等。雖然機電一體化產品無法實現(xiàn)與人類完全相同的智能性,但是卻能夠具有一些高性能和高速微處理器等特征的低級智能和部分人類智能。

3.2模塊化

因為機電一體化的產品種類和生產廠家較為繁多和復雜,而研發(fā)標準化的機電一體化機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等產品是一項十分復雜而重要的任務,因此模塊化可以說是一項極為艱巨而重要的工程,如控制單元中的視覺、圖像處理、識別以及測距等功能,以及機械裝置中的典型操作等。而機電一體化技術的應用能夠在標準單元迅速地開發(fā)出新產品并進行大規(guī)模的生產,甚至在制定了各項標準后,還能夠使各部件與各單元進行匹配,對于電氣產品的標準化和系列化帶來積極的影響。

3.3網絡化

隨著網絡技術的興起和快速發(fā)展,科學技術以及工業(yè)生產等領域都迎來了巨大的變革,而且網絡的出現(xiàn)也使得全球的經濟和生產聯(lián)合在了一起,從而形成了經濟全球化的局面。隨著網絡的不斷普及,基于網絡誕生的各種遠程控制以及監(jiān)視技術也逐漸成為熱點,而遠程控制和終端設備本質上其實就是機電一體化的產品,可以預想到,機電一體化新產品一經研究出來,就會因為自身的所具有的獨特功能以及可靠的質量而風靡全球。而且家用電器的網絡化是目前發(fā)展的大勢所趨,不僅給大眾們的家庭范圍內帶來極大的便利和娛樂,也使得機電一體化的網絡化趨勢更加明顯。

3.4微型化

微型化主要是指機電一體化技術的微型機器和微觀領域方面的發(fā)展,廣泛來說其實就是指一些尺寸較小,不超過1cm的機電一體化產品,甚至隨著發(fā)展逐漸趨向于微米化和納米化的方向發(fā)展。這方面的產品不僅具有體積小、耗能少以及運動靈活等優(yōu)勢,甚至在精細加工等方面也有著突出的效果。

3.5綠色化

工業(yè)的發(fā)展雖然使人們的生活更加舒適,物質方面也更加豐富,然而隨著資源的不斷減少以及生態(tài)環(huán)境遭到的嚴重污染和破壞,保護環(huán)境資源成為了目前發(fā)展的重要趨勢。正是基于這種大環(huán)境下,綠色產品的概念隨之誕生,無論是在設計、制造、使用還是效果的過程中,綠色產品都應當符合環(huán)境保護和人類健康的要求,因此綠色化的機電一體化產品發(fā)展,具有著廣闊的前景。

4結論

總而言之,機電一體化并不是獨立存在的,它需要其它科學技術發(fā)展的共同配合,才能夠達到社會生產力發(fā)展的要求。與機電一體化相關的技術非常多,而且隨著科學技術的不斷發(fā)展,技術間的融合趨勢也會逐漸加強,機電一體化技術的發(fā)展前景也會越來越大,因此研究機電一體化技術的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,不僅能夠使人們認清機電一體化的概念,對于技術的推廣和研發(fā)也有著重要的意義。

參考文獻:

[1]張建.對機電一體化的探討研究[J].科學中國人,2016(8):79.

[2]楊.對傳統(tǒng)產業(yè)的機電一體化改造研究[J].湖南農機,2016(4):24,26.

篇6

關鍵詞:機電一體化現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

隨著電子技術、機械技術、計算機技術的發(fā)展,出現(xiàn)了機電一體化這門發(fā)展迅猛的新技術。微電子技術以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展又給機電一體化帶來新的生機。隨著科學技術的不斷發(fā)展,機電一體化技術還將被賦予新的內容。

一、機電一體化的概念

機電一體化是指在機構主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱,其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。

二、機電一體化技術的現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達國家對機電一體化技術研究較早。但在初期,由于電子技術發(fā)展的局限,機電一體化技術發(fā)展緩慢。隨著計算機技術、控制技術、通信技術的不斷進步和大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,機電一體化技術有了充分的基礎,得到了極大發(fā)展。到20世紀90年代以后,一方面光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;同時,由于人工智能技術、 神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步, 為機電一體化技術開辟了新的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的理論基礎,逐漸形成完善的科學體系。

我國大約從20世紀80年代初開始在機電一體化方面進行研究和應用, 國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響,許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作,并取得了可喜的成果:人工神經網絡、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應用到機電一體化技術上來,數(shù)控技術、機器人和計算機集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進展。但是我們也清醒地看到,與日本、歐美等先進國家相比我國的機電一體化技術仍有相當差距。

三、機電一體化技術的發(fā)展趨勢

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展進步有賴于相關技術的進步??v觀國內外機電一體化技術的發(fā)展動向,其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網絡化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機電―體化產品以某種程度的智能是機電一體化永恒的追求,智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電一體化技術發(fā)展的主要方向。機電一體化產品智能化的途徑多種多樣,包括模糊邏輯控制技術、專家系統(tǒng)技術、人工神經網絡系統(tǒng)、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術發(fā)展類似,由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但很重要的事。有了標準接口的單元,產品的兼容性大大提高,而且開發(fā)新產品的周期也會更短,這對于機電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。

3、 網絡化

20世紀90年代,計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡的普及使得基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現(xiàn)場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發(fā)展。

4、 微型化

微型化是機電一體化向微觀領域發(fā)展的趨勢。微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在MEMs工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發(fā)出各種MEMs器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機器人等)。

5、 人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給產品賦予人的智能、情感和人性,使產品和人之間的關系更加和諧顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,這些都對未來的機電一體化產品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。機電一體化產品的綠色化主要是指在其設計、制造、使用和銷毀時都應符合環(huán)保和人類健康的要求,以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。

四、結語

機電一體化作為高新技術的重要代表之一,是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎和核心。發(fā)展以機電一體化為基礎的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進作用,同時也將對經濟的發(fā)展產生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經濟條件下,立足技術創(chuàng)新和自主開發(fā),機電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。

參考文獻:

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[5]呂長河.論機電一體化與我國的經濟發(fā)展[J].產業(yè)經濟,2008,(12).

篇7

關鍵詞:機電一體化;施工機械;模塊化作業(yè)

機電一體化就是將機械技術、電子技術有機地結合起來,應用到實際的工作中,機電一體化進程是我國現(xiàn)代社會發(fā)展的而必然要求,他對于提高工作效率,減輕能源消耗具有重要的作用。

1 機電一體化

從其字面上來看,它主要指的是將相應的電氣以及機械進行一定程度上的結合,并將之統(tǒng)一于一個系統(tǒng)之中。目前狀況下,計算機控制技術和電氣控制技術已經有了一定程度上的結合,并且隨著時代的發(fā)展,它們的結合程度會越來越高。與之相對應的,機電一體化也逐漸擺脫了傳統(tǒng)的"機電自動化"的模式,并逐漸向智能化以及電子自動化的方向迅速發(fā)展。這種機電一體化主要是基于相應的智能化控制系統(tǒng),在一定程度上完善了工業(yè)生產的流速。除此之外,改變了原來的人工化模式,逐漸趨于無人生產線。并有效的實現(xiàn)了對于計算機的引入,發(fā)揮其強大的計算能力,并最終實現(xiàn)動態(tài)化的控制,這主要是通過相應的網絡信息傳遞以及集成化電子終端來完成的。這樣一來,就形成了一個全新的機電一體化系統(tǒng)。

隨著科學技術的高速發(fā)展,在機電領域已經有了一定程度上的應用,隨著時展的需要它的應用領域會越來越廣,機電一體化主要是通過智能化的控制系統(tǒng)來控制工業(yè)生產的流程,改變了傳統(tǒng)的凡事都要通過人工控制的弊端,是工業(yè)生產的流程逐漸趨于無人化的管理模式,這樣不僅提高了工作效率還節(jié)省了人力開支,建立一個全自動的機電一體化的工作流程模式。

2 高速公路中的機電一體化

隨著機電一體化技術的發(fā)展,在高速公路的應用范圍越來越廣,在機電一體化條件下,工程建設的施工問題可以通過機械設備自行完成檢測,這在很大程度上縮短了工程的工期,而且對于工程的技術上的要求也可以通過機電一體化來完成,使其微處理的技術不斷完善,這在很大程度上推進了高速公路建設事業(yè)的發(fā)展。

2.1 電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)機械檢測

機電一體化一個最大的好處就是可以對機械設備進行自動檢測,在工程施工中出現(xiàn)的任何問題都會被檢測出來,對其出現(xiàn)的問題及時有效地采取有效的措施,避免事故的發(fā)生。機電一體化還有一個突出的優(yōu)點,就是可以在系統(tǒng)運行中實施動態(tài)監(jiān)測,主要是針對發(fā)動機、傳動系統(tǒng)等,當這些系統(tǒng)在運行時出現(xiàn)問題,系統(tǒng)就會自動報警,便于管理人員的及時發(fā)現(xiàn)。

2.2 機電一體化提高了作業(yè)的精度

隨著機電一體化技術在高速公路領域的應用,其發(fā)展速度十分迅速,同時也給高速公路的建設問題提出了跟高的要求。在傳統(tǒng)的高速公路施工中,大多都是利用人為操作,由于人為的操作存在誤差,在完工時還要進行人為檢測,這無疑就耽誤了工程建設的時間。而機電一體化的出現(xiàn)迎合了發(fā)展的需要,大大地提高了工程的施工效率,相比人工在施工時操作更加標準,而且可以實現(xiàn)自動檢測,使工程作業(yè)在精準度上有了很大的提高,這樣一來就可以持續(xù)性工作,對提高工程效率也有很大幫助。

2.3 機電一體化可以降低施工的能源消耗

傳統(tǒng)的工程作業(yè)都是通過人為進行的,不可避免的在能源上會產生一些損耗,給工程施工帶來很大的浪費。而機電一體化技術的出現(xiàn)很好地解決了這一問題,通過對設備的改進,提高了燃油的使用效率,降低了損耗,在很大程度上提高了工程施工的工作效率。

3 機電一體化技術在高速公路機電工程施工中的應用前景

3.1 系統(tǒng)的智能化程度將會在未來的發(fā)展過程之中有著明顯的提高

之所以要提高機電一體化的程度,就是為了實現(xiàn)智能化的控制。也就是在一定程度上進行電子技術以及機械控制技術的利用,并基于此實現(xiàn)機械的智能化。對于智能化這一概念來說,它具體指的是:進行對于相應工況分析系統(tǒng)的預先設計,然后將之運用到不同的情況之下,并以此完成對于工況的評估。除此之外,能夠隨時改變運行模式。目前狀況下,模擬智能、模糊數(shù)學、計算機技術以及傳感技術不斷發(fā)展,并且呈現(xiàn)出相互融合的趨勢,這將在很大程度上促進機電一體化朝著智能化的方向發(fā)展。

3.2 模塊化作業(yè)

目前,機電一體化正朝著控制自動化、操作模式簡單化的方向發(fā)展,也就是實現(xiàn)相應的智能模塊化控制。這種模塊化的操作以及實施主要是對于某些固定的程序化模塊進行有效的利用,并將之與特定機械設備組合進行一定程度的配合,以此來進行特定工況下的作業(yè)。

3.3 機電一體化技術在高速公路施工中的應用將會為環(huán)保做出巨大的貢獻

前文中,我們已經說明進行機電一體化的運用可以在很大程度上實現(xiàn)工程機械的能耗的降低。由此可見,隨著機電一體化的不斷應用于推廣,它將對環(huán)保事業(yè)做出巨大的貢獻。隨著機械智能化程度越來越高,它可以利用較少數(shù)量的智能化施工機械實現(xiàn)對于較大工程量的完成,這樣一來,就在一定程度上節(jié)約了相關的資源。

4 加強高速公路機電一體化系統(tǒng)維護管理措施

4.1 從源頭確保機電系統(tǒng)品質,為維護管理奠定良好的基礎

從源頭確保高速公路機電系統(tǒng)工程品質,必須從工程建設招投標階段起就要規(guī)范管理,挑選最優(yōu)的承包單位,細化合同管理,為工程的建設營造最佳的條件。監(jiān)理工作是工程的生命線,為確保高速公路機電系統(tǒng)工程建成后能發(fā)揮最大的投資效果,滿足營運的需要,必須嚴格執(zhí)行監(jiān)理制度,對工程建設進行全過程的監(jiān)控,為以后的維護管理打下良好的基礎。

4.2 遵守行業(yè)法規(guī),建立完善制度和操作規(guī)程,切實嚴格執(zhí)行

高速公路機電系統(tǒng)的維護管理工作與電力、通信、消防、環(huán)保、水利、環(huán)衛(wèi)、防雷等行業(yè)都有密切關系,必須注重相關的行業(yè)法規(guī)。建立完善的高速公路機電系統(tǒng)維護管理制度對高速公路的運行安全和整體服務水平是極其必要的。

4.3 明確維護組織體系與職責范圍

在高速公路機電系統(tǒng)的維護制度中應明確維護的組織體系,提出相應的職責范圍。其主要包括:執(zhí)行與機電系統(tǒng)維護工作有關的各項規(guī)章制度;定期組織檢查各系統(tǒng)的工作運行狀況,消除潛在隱患,保障系統(tǒng)正常運行;對故障做出快速反應,及時恢復保證系統(tǒng)正常運行等。如果在施工維護管理期間,施工單位需安排技術人員加強系統(tǒng)的看護檢查,對潛在的安全故障進行提前控制防范。

結束語

通過對機電一體化在高速公路工程施工的分析,看出機電一體化對于提高工程效率具有重要的作用,工作人員可以通過學習來把這項技術更好地運用到工作中去,推進高速公路建設事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

篇8

關鍵詞:機電一體化;基本概念;核心技術;發(fā)展進程;發(fā)展方向

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼: A

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。“機電一體化”意思是機械技術和電子技術的有機結合。這一名稱已得到包括我國在內的世界各國的承認,我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術,是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發(fā)展飛速,機電一體化產品更日新月異。

一、機電一體化技術基本概念

機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展,向機械工業(yè)領域迅猛滲透,機械電子技術深度結合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上,綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術,從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標,以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎,對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質運動,能量變換進行研究,使得整個系統(tǒng)有機結合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質的和能量的有規(guī)則運動,在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。

二、機電一體化的核心技術

1、機械技術:是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其高、新技術來更新概念,實現(xiàn)結構上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計算機與信息技術:其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

3、系統(tǒng)技術:即以整體概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

4、自動控制技術:其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

5、傳感檢測技術:是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。

三、機電一體化的發(fā)展進程

1、數(shù)控機床問世:自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段,尤其是在1999年后,國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金,使數(shù)控設備制造市場一派繁榮。

2、微電子技術的發(fā)展:我國的集成電路產業(yè)起步于1965年,經過30多年發(fā)展,已初步形成包括設計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產業(yè)結構。

3、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現(xiàn):以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發(fā)展的關鍵技術,它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就,成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科,對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

四、機電一體化的發(fā)展方向

20世紀90年代后期,各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支;另一方面,對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有:

1、智能化:是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。

2、網絡化:20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。

3、自動化:所謂自動化技術,是指人類利用各種技術手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作,以現(xiàn)實預期的目標、功能。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(huán)節(jié)要素組成,以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能,最后實現(xiàn)自動運行目標。

4、綠色化:機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發(fā)展前途。

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