机电一体化的应用领域和发展趋势杨程程

机电一体化的应用领域和发展趋势杨程程

杨程程

（身份证号：32060219850319XXXX江苏南通226000）

摘要：随着科技进步，机电一体化作为一项新技术，也做出巨大的突破，并且逐步成为工业生产的核心，其应用领域逐渐扩大，并且机电一体化技术还具备极大的进步空间。

关键词：机电一体化；内容；应用；趋势

引言：

机电一体化技术在工业实践中有着巨大的影响，成为机器设计基本组成构件。故了解其基本应用情况以及发展趋势，进而更好研究机电一体化技术、推动其继续进步，是具有长远眼光的举措。

一、关于机电一体化的基本内容

机电一体化技术是多领域交织在一起，进行功能上重新整合，并且这种整合是以实际生产的需要为基础的。具体地说，机械、电子技术、传感器技术以及计算机科学为主的多种学科，互相结合，在不断适应生产实践的过程中，逐步产生这样一门全新的技术学科——机电一体化。机电一体化的产生是机械工业生产的一大里程碑，带来生产实践上的巨大转变。机电一体化技术已经应用于许多产业生产中，不论传统工业，机械制造，还是新兴的人工智能产业，都少不了它的参与。因此，机电一体化还将在相当长的时间发挥作用，作为一种工程领域不同种类技术整合出的高新技术，推动现代工业生产继续发展。

二、机电一体化的具体应用领域

（一）全局动态集成

现代生产要求对生产要素进行最合理的配置，因此生产实践中，将机电一体化与计算机领域相结合，应用计算机知识集成不同系统，方便的观察全局生产状况，以达成统一控制生产中的各个环节的目的，这样的集成系统打破了各个部门之间信息壁垒，实现各个生产环节之间的有机协助，增加企业对生产的监管和控制，充分利用各种生产要素，将生产要素带来的收益最大化。除了最大化生产要素功效之外，这样的集成系统还具有便于维护、排查故障的优点，大大减少工业生产中日常维护的花费，同时也有利于系统的稳定运行。当今这样的机电一体化系统是生产系统的主要组成。

（二）数控机床

数控机床是现代生产实践中不可或缺重要效率工具，而机电一体化对于数控机床的完善、提升过程有着重要意义。以机电一体化技术为基础，数控机床构造结构改进成了总线式，紧凑性也得到提升，更重要的是，结构上实现了模块化，有利于数控机床的多次利用以及维护，对于降低企业成本有着重要意义。数控机床上采用了多个CPU,有多条不同线路，互不干扰，达成多工程控制的目标，同时可以实现多项加工任务，极大地提升了生产效率。采用WOP和智能化系统，数控机床可以实现生产精细化。同时添加了多种智能判断机制，让产品尽可能贴近预期。改进后的系统会提供对应变成方案，并且自动进行模拟仿真

（三）工业机器人

机器人产生的目的是代替人类工作者完成一些人类做不到的事情，发展至今，机器人已经逐步承接许多工作。机电一体化技术融入到工业机器人的设计中，甚至可以说，工业机器人就是其在生产实践中的集中体现。由于机电一体化技术的发展存在阶段性，集大成的工业机器人也有不同的阶段。

最初的工业机器人应用的机电一体化技术较简陋，只能对于某一确定动作进行机械性的重复，并不能做到自主判断工作环境，并依据工作环境改变工作方式。这时的工业机器人多用于流水线生产，设定好内部指令，可以重复完成同一工作，达到初步替代人工的目的。随着传感系统的发展，传感系统实用性增强，加装到工业生产机器人中。此时的工业机器人可以收集环境信息，并借助单片机进行分析。可以在不同的环境下，给出初步的反馈，改变工作方式，更好的适应环境。这时的工业机器人才真正具有了大规模应用的实用性。发展至今，人工智能系统也在工业机器人上得到应用，工业机器人真正能以逻辑化的思维方式，来自主分析环境状况，做出更加具体化的决策，给出的反馈也更加合理。集成机电一体化技术的工业机器人在生产实践中占主体地位，甚至说机器人制造水平可以反映国家综合技术应用情况，因此继续钻研机电一体化技术，力争做出突破仍然对实际生产有所增益。

（四）自动机与生产线

机电一体化生产早就融入了当代生产实践中，借助于其引领的自动化生产，生产早早的就已经步入了新时代，自动化也早就在各种工业生产过程得到普及，极大的推动工业生产质量与能力的提升。

三、机电一体化未来发展趋势

（一）智能化

当前智能化生产是社会生产继续发展的前景，机电一体化也适应这一趋势，主要研究方向是智能化。机器行为是智能化改造的重点对象，通过应用控制理论，运用智能化领域出现的各种新型技术，使工业生产更具有智能化，也即工业生产中机器能力更贴近人类，可以拥有自己的判断能力，懂得运用逻辑方式来思考，最终以达到更高的工程精度和便利程度。由于电子硬件的发展，高性能CPU已经可以进行微型化生产，应用这项硬件，完全可能实现让机器自主进行大量计算，以达到人的部分智能，实现智能化生产。

（二）网络化

当今社会，没有任何一项先进生产技术与网络毫无关系。机电一体化技术的未来强劲，应当充分考虑到网络化的进展方向，让机电一体化在各领域都得到应用。利用网络化的优势，可以达成机电一体化的普及，应用远程监控设备，为智能家居、智能生活提供基本的技术支持。由此观之，网络化应用是其将来必然的发展方向。

（三）柔性化

生产活动越来越具有独立性，不同的生产活动之间互不干扰有利于工业生产的稳定性。机电一体化的可预期前景中，柔性化就是重要的一部分，换句话说，就是建立一个自行分配存储的系统，在系统中，应用模块化思想，令各个子系统之间的工作互不干扰，但是又有信息上的互通。同时，系统本身也要具有一定的智能化，可以在不同情况下进行不同的分配，优化系统资源的利用，推动生产活动的效率优化。

（四）微型化

现阶段已经具有了产生微型期间的生产技术，但是机电一体化的发展尚不能达到与微小电子器件相结合的要求，阻碍了机电产品微型化的进展。如果真的能够做到机电一体化的微型化，那么各种不同的器件就可以集成在一起，可以生产出体积小功能全面的机电化产品，在工业、医药、军事等方面有着巨大的应用前景。

（五）光机电一体化

传感系统、机械系统等共同构成了现有的机电一体化系统。然而现有的机电一体化系统还具有很大缺陷。如果将光学器件纳入其中，那么就可以充分利用光学仪器的长处，进而达成改善传感、交互系统的目标，达成机电一体化系统的进一步突破，是未来机电一体化技术发展的目标。

（六）绿色化

工业发展已经对于环境产生了巨大破坏。近来，人们对于良好生态环境的需求越来越强烈，也就要求工业生产要尽可能地保护生态环境，也就促使机电一体化应用趋于绿色化。现阶段，生态系统千疮百孔，环境污染，资源减少，机电一体化技术未来应当做到对于资源的充分利用，让每一份生产要素发挥出其最大价值，即做到生产实践中利益的最大化，也达成绿色化的长远目标。

四、结束语

在现代科学技术中，机电一体化尽管是个新兴技术，但已经成为了其中不可或缺的构件，是工业生产的中流砥柱，为推动工业生产发展提供了动力。在时代浪潮不断推进中，机电一体化也应与时俱进，与工业生产相结合，促进工业生产中新的变革。

参考文献：

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[2]李凯.机电一体化的应用领域和发展趋势[J].中国设备工程,2017(24):108-109.

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[4]刘宝琦,朱世君,黄雪峰.机电一体化技术在机械领域的应用[J].电子技术与软件工程,2016(20):114-114.