试述机电一体化技术应用及发展

试述机电一体化技术应用及发展

李粟臣

身份证号：372922199303137893

摘要：随着科学技术的飞速发展，为机电一体化的发展奠定了基础，这也是社会需求的驱动，机电一体化的突飞猛进使之成为可能。机电一体化的快速发展也对传统的技术理念、生产方式和方法、传统的机电产品和产业结构产生了非常强烈的冲击，迫使国家的相关领域开始改革。然而，只有这种改革才能得到推动.也可见机电一体化技术的重要性。本文主要根据机电一体化技术的发展现状分析其发展趋势。

关键词：机电一体化技术；现状；发展趋势

1 机电一体化的基本概念

机电一体化技术是机械技术与电子技术相结合的产物，机电一体化包括计算机技术、信息技术、微电子技术、光学技术、液压技术等多学科交叉技术。多功能系统的实现了低能耗、多功能、高质量的生产要求，促进了生产系统的优化发展。当然，机电一体化技术并不是所有技术的重叠或叠加，而是所有技术的系统应用，实现各种技术的综合集成，动力控制和机器本身，集成系统主要包括：磁、光、气、液、电、机等。它是充分应用控制、驱动元件性能等技术的现代高科技技术。

2 机电一体化核心技术及现状

2.1 机械体技术

在机电一体化技术中，主要从减轻重量、提高性能、提高精度的角度考虑机械车身技术。现代机器生产普遍采用钢材。为了降低产品质量，除了改进产品结构外，还需要考虑是否可以采用非金属复合材料。机器由于产品本身的重量减轻，驱动系统体积缩小，控制系统响应速度快，提高工作效率，降低能耗。

2.2 传感技术

传感技术的核心主要集中在精度、灵敏度和可靠性。改善干燥的传感技术抗干扰能力和可靠性之间有着非常重要的关系。为了避免电磁干扰，目前主要使用光纤电缆传感器，而对于外部信息传感器，主要发展非接触检测技术。

2.3 信息处理技术

机电一体化技术与信息处理设备的普及和应用以及微电子技术的进步有着千丝万缕的联系。机电一体化技术的进步必须以提高信息处理设备的可靠性为基础。通过提高数火模转换设备的可靠性和时分处理输入输出的可靠性，解决抗干扰能力，提高处理速度。

2.4 驱动技术

目前广泛采用电机作为驱动源，但存在工作效率和响应速度等问题。驱动技术存在的问题可以通过将编码器和控制的特殊部件集成，或者将电机和传感器集成在电机内部，三合一的伺服驱动单元来改善。

2.5 接口技术

为了保证与计算机的通信成功，必须保证传输的数据具有一定的规范和标准。这种接口技术采用相同的规范标准，可以加快信息传输的速度和可靠性，同时简化设计。现阶段，工程师们正在开发低成本的高速串行接口，以改善光纤和光耦合器的大容量问题，解决非接触式信号光缆的缺点等。

3 机电一体化发展趋势

3.1 智能趋势

人工智能已经成为现代工业生产和人们生活的重要发展趋势，机电一体化技术也不例外。在进行机电一体化研究的过程中，相关人员特别关注人工智能，其中重要的智能化应用之一就是机器人和数控机床的应用。其中，智能主要描述生产机器和生物机器的行为，赋予机器思考能力，便于控制。目标。机电产品无法与人的智能相提并论，但应用高速、高性能的微处理器赋予机电产品以人的智能是完全可行和必要的。

3.2 模块全球化趋势

模块化是一个重要而艰苦的项目。由于机电一体化产品和制造商种类繁多，研发具有标准机械、电气、动力和环境接口的机电一体化产品单元是一个非常复杂但非常重要的问题。例如，集减速、智能调速、电机于一体的动力装置，具有视觉、图像处理、识别、测距等功能的控制单元，以及能够完成正常运行的各种机械装置等，都在不断发展。这样，标准单元可用于快速开发新产品，扩大生产规模，并制定不同的标准来匹配和连接不同的组件和单元。随着电气产品标准化、系列化带来的好处，无论是标准机电一体化产品的制造企业，还是机电一体化产品的制造企业，规模化无疑为机电一体化企业带来了光明的前景。

3.3 网络趋势

20世纪90年代以来，随着计算机等新技术的显著成就，网络技术在军事、教育、工业生产等各个领域得到广泛应用，带来巨大变革。随着各种网络技术的应用，全球生产和经济已经突破了时间和空间的限制，大型企业之间的竞争日趋激烈，朝着全球化的方向发展。机电一体化软件和产品具有重要的实际意义。此外，受网络和计算机技术发展的影响，各种远程监控技术也在逐步发展壮大。我们相信，随着局域网技术的发展，家电终将联网，人们在家中也能享受到高科技带来的便利[3]。基于此，网络化是机电一体化产品发展的大势所趋。

3.4 小型化趋势

小型化是指机电一体化向微型机器和微小区域发展的趋势。在国外称为微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS），一般是几何尺寸不超过1厘米的化工产品，并向微米、纳米级发展。 MEMS产品具有体积小、能耗低、运动灵活等独特优势。微机电一体化发展的瓶颈是在微机械技术方面，微加工技术包括光刻技术和刻蚀技术，即超精密技术，用于加工

MEMS产品。

3.5 绿化趋势

工业的发展给人们的生活带来了巨大的变化。在物质丰富、生活舒适的同时，资源却在不断减少，生态环境受到严重污染。因此，人们希望保护环境资源，回归自然。绿色产品理念应运而生，走向绿色是大势所趋。绿色产品在设计、制造、使用和处置的生命过程中，满足特定的环境保护和人体健康要求，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率高。环保型机电一体化产品的设计具有广阔的发展前景。绿色机电产品主要是指使用时不污染生态环境，废弃后可回收利用。

4 机电一体化未来应用趋势

4.1 数控机床

经过40年的发展，数控机床及相应的数控技术在构造、功能、操作和控制精度等方面都有了飞速的提高。它是一种总线型、模块化和紧凑的结构、多CPU和多主机的总线架构。开放式设计，硬件架构和功能模块分层、兼容，符合接口标准，最大化用户利益。例如最先进的数控机床是著名的德国DMG DeckelMaho 5轴通用机床，具有极高的机床精度，因此该系列通用铣床成为新的里程碑用于 5 轴加工中心。我在这里。由于将 duoBLOCK®概念与带集成直接测量系统的精密回转工作台相结合，duoBLOCK®机床具有更高的精度、更高的动态性能，从而显著提高生产率。

4.2 计算机集成生产系统

该系统的实现不是现有分散系统的简单组合，而是全局动态优化综合。我们通过打通原有部门之间的壁垒，控制以制造为骨干的“物流”和“信息流”，实现从管理决策到产品开发、生产准备、生产实验、生产经营管理等各个环节。多种原因的有机结合。提高企业整合度可以优化不同生产要素的配置，最大限度地发挥其潜力。

4.3 柔性制造系统

柔性在机电一体化技术中有两个概念。首先，机电一体化产品需要一定的适应性。即相关设备要能适应不同的生产材料，机器能满足你的需要。可以使用不同工艺的不同原材料，更方便更换工艺；其次，机器制造商必须具备满足客户需求并为客户定制的能力这需要在设计理念和实际机器之间充分实现模块化为了实现灵活性的概念，在机器设计中，可编程逻辑控制器、可编程计算机控制器、过程控制系统、现场总线控制系统等。解决方案，推广变频、交流伺服调速。这大大提高了机器的自动化水平，大大简化了机械传动机构。

5 结论

机电一体化技术的出现是科学技术发展和社会生产力发展的必然结果，它对传统技术产生了很大的冲击，未来的社会是科技的社会，发展将是光明的。

参考文献:

[1]许乃贺.人工智能技术在机械电子工程领域的应用研究[J].山东工业技术，2019，1（15）：148.

[2]李倩文，晏敬东.全球工业机器人产业发展现状与趋势分析[J].科技创业月刊，2016，29（5）：21-23.