机电一体化技术的应用及其发展趋势分析

机电一体化技术的应用及其发展趋势分析

杨华

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摘要：机电一体化是机械、电子、信息及材料等多学科的交叉融合，它是以各种传感器为基础，将机械、电子和计算机技术结合在一起的综合性技术。机电一体化技术许多方面都得到了广泛的使用，为人们的生产和生活带来了诸多便利。随着科技的不断进步，机电一体化将会在综合更多新技术的基础上，不断地创新。基于此，文章主要分析了机电一体化技术的应用及其发展趋势。

关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势

1机电一体化技术的概念

机电一体化技术是一种综合应用机械工程、电子工程、自动控制工程和计算机科学等学科的技术，旨在开发和设计具有智能化、自动化和自主性能的机电系统。机电一体化技术将机械、电子和计算机技术相结合，通过传感器、执行器、控制器等设备，实现机械系统与电子系统之间的信息交互和能量转换。它通过集成和优化各类技术，使得机械系统具备感知、决策和执行的能力，实现自动化控制和智能化运行。机电一体化技术在各个领域都有广泛的应用，如工业制造、航空航天、交通运输、医疗设备、机器人等。它可以提高生产效率、降低人工成本、改善产品质量、提升系统可靠性，同时也能够实现节能减排、资源优化利用等可持续发展的目标。

2机电一体化技术的应用

2.1电子传感技术

在工程机械领域应用传感器技术，利用敏感元件、传感元件和基本转换电路组合形成传感技术功能体系，通过确定被检测对象的物理量信息和化学量信息，将其转换生成电子信号，经由输出功能器件完成信息输出与反馈。按其分类，电阻式、电容式、电感式以及光电式、磁电式传感器可满足工程机械各方面实际需求。电子传感器的使用性能较好，能够增强机械工程生产建设的环境适应性，提高生产运行的安全可靠性。同时，各类传感器具有较好的再现性和通用性，免受其他环境条件对数量、规模的限制。如将电子传感器技术应用于机械工程绿色节能环节，根据产生的参数信息优化产品配置和生产结构，着重提升机电一体化设备运行中资源利率。或将传感器技术应用于机电一体化设备智能化开发环节，借助机器人技术发展形成的现代仿生技术，拓展传感器在机电领域的应用范围。将先进传感器与机器人系统有机结合，全方位保障数据信息的完整采集和输出，充分满足机械工程建设对智能信息优化处理的实际需要。其中在数据信息的提取环节，使用传感器提高数据信息在数量、维度方面的应用精度，借助内外传感器实现对机器人系统运行的实时控制，确保机器人系统正常高效运行。此外，传感器技术在大数据分析、机械自动化控制以及汽车生产制造等领域获得广泛应用。在汽车工业机械自动化控制系统中，以优化提升汽车发动机性能为准则，创造出自动化汽车控制系统，在充分发挥运用汽车发动机性能的同时，向用户提供更加人性化的技术服务。如通过优化自动化车辆控制系统，来减少车辆运行过程中产生的能源损耗，同时兼顾汽车生产运行的安全性、节能环保性与可靠性。

2.2故障诊断技术

故障诊断是机械工程生产建设整体体系的重要组成部分，同其他工作环节有着密切联系，保障工程机械整体运行质量和效率。在机电一体化技术的作用下，工程机械运行系统功能参数相对丰富，且形成了贴合工程机械实际建设要求的配套生产技术。在机械工程生产建设过程中出现的一些问题，如产品使用故障或损坏等情况，其本质在于不同技术进行融合时存在协调性不足或其他方面的原因。利用现代化故障诊断技术结合工程机械生产建设实际情况，搭建起科学完善的安全容错体系，以及时反馈细节问题和有效规避运行风险。将故障自动化诊断功能模块嵌入工程机械整个系统，用于发现机械设备运行异常和精准确定故障区域。应用故障诊断技术的同时需加强对相关工作人才操作培训，使其形成对技术应用的正确认知。此外，在电子故障诊断体系构建中，依照机械工程生产建设实际，灵活应用超声波探伤仪、红外线分光光度仪、热像仪、红外测温仪等相关机械故障诊断仪器。目前，振动监测、超声监测、油液监测、性能趋势分析以及无损探伤等，是机械工程领域较为常用的故障诊断技术方式。

3机电一体化技术的发展趋势

3.1模块化

不断发展的先进技术，促进了机电一体化产品种类的多样化，许多生产厂家研发和生产的机电集成产品有差异，机电产品的使用也日趋复杂化。因此，从方便用户挑选、以及研发成本的角度，提出了模块化的机电系统研发的思想。在模块化的开发过程中，根据功能的不同将一个产品分成不同的模块，各模块之间预留接口，通过接口将不同功能的模块组合在一起就是一款产品。不同产品的相同功能的模块接口最好一致，方便用户能够根据自己的实际需要，选择所需产品。当然用户也可提出订制个性化的产品。

3.2智能化

现阶段，人们已经进入了信息化的时代，机电一体化技术朝着智能化的方向发展也是一种必然的趋势。产品的设计也会由低智商向高智能转变。所以对于未来的产品研发，一定要将智能化的技术与模块化的机电产品相结合，使设备具有逻辑思考的能力，然后经过计算和分析，做出最适当的动作，更好地帮助使用者。例如人机对话，以此为依据，逐步实现了设备的智能化。但是需要注意的是，不是所有的机电都必须与智能技术相结合，要根据具体的使用条件，将机器的作用与性价比有机的结合。

3.3微型化

虽然机电一体化技术的应用效果比较理想，但人们不断提出新的要求，需要进一步拓展其应用效果。当前对该技术提出的要求主要是在保障良好效果的同时，尽量缩小体积。随着人们不断提出新的要求，机电一体化技术也会不断发展，所以应用效果也会不断强化。同时，为了提高工作效率，也应进一步缩小体积。通过与计算机技术的结合，实现该技术自身设备体积缩小的需求，确保能够更好地应用到相关领域当中。如在医学领域，当前一些医院已经开始使用该技术制作相关设备，尽量缩小患者伤口面积，确保其能够尽快恢复。同时，也实现手术程序的自动化录入等环节操作。

3.4绿色化

随着我国工业的发展，人们的生活条件越来越好，各种需求都能得到有效满足。但同时，对生态环境的污染也在不断加剧，部分资源也面临枯竭的困境。因此，国家愈加重视环保问题，并制定了一系列相关的政策措施。在这样的背景下，出现了很多绿色产品，从设计到使用各个方面皆符合环保要求。由此可见，环保和绿色产品将会是未来的主要趋势，所以，机电一体化技术也会朝着这个方向发展。对该技术来说，要想取得理想的环保效果，需要不断提升技术水平，优化产品制作的效率，这样能够减少对电量的消耗，也能更好地保障设备性能，实现设备的高效低能耗，并且不会排放任何危害环境安全的物质。

4结语

在市场竞争不断加剧的背景下，再加上科技不断朝着数字化和整体化的方向发展，机电一体化技术的应用范围不断扩大。根据当前的实际应用情况，进一步深化对该技术的研究，使其逐渐集微型化、绿色化为一体，从而进一步推动机械工业的发展。

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