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    機電一體化技術的現狀及發展趨勢

    來源:UC論文網2017-11-12 10:22

    摘要:

     機電一體化隨著時間的推移已經成為綜合性的新興學科,由于生產需求在不斷發生變化,所以對其界定也會增加新的內容。機電一體化的基本特征可以認為是基于系統的角度,將機械領域的所有技術綜合應用,為了實現系統設定的目標,需要將各個單元合理配置和布局,最終達到多功能、高質量的的要求,使系統處于最優狀態。

      1、機電一體化概述

      機電一體化隨著時間的推移已經成為綜合性的新興學科,由于生產需求在不斷發生變化,所以對其界定也會增加新的內容。機電一體化的基本特征可以認為是基于系統的角度,將機械領域的所有技術綜合應用,為了實現系統設定的目標,需要將各個單元合理配置和布局,最終達到多功能、高質量的的要求,使系統處于最優狀態。機電一體化和機械電氣化還是有很多不同之處,只有純技術才能通過不斷發展才能形成機械電氣化,歸屬為傳統機械,然而發展到機電一體化,特有的微電子設置可以代替傳統機械部門的某些功能,并且還存在很多新的功能,例如自動檢測、自動處理信息等。


      2、機電一體化技術的發展現狀

      至今,機電一體化技術的應用主要在四個方面,分別是工業機器人的開發和利用、數控機床應用、分布式控制系統應用。工業機器人的產生能夠在一定程度上代替人類,經歷了三個發展階段,第一代機器人因為不具備高智能化水平,只能依據簡單的程序執行簡易的工作;第二代機器人可以依據內部傳感器獲取、分析環境中的信息,做出具體的動作;第三代機器人可以在不同環境下工作。機電一體化技術的應用最成功的案例就屬數控機床,目前數控機床是一個機床是可以同時進行多個任務的操控,讓提高工作效率在很大程度上得到提高。


      3、技術構成分析

      3.1信息處理技術

      信息處理技術就是指在機電一體化設備進行操作、設備狀態、參數和功能控制相關的數據操作、判斷、存儲和分析等。在機電一體化設備中,在對信息進行處理中發揮主要功能作用的就是計算機。計算機技術主要囊括了通訊、網絡、數據處理和軟硬件技術等,在機電一體化設備中計算機屬于核心的部件,控制著整個機械設備。


      3.2機械技術

      隨著傳動系統和電子計算機技術在機械控制中的廣泛應用,機電一體化設備對于機械技術的要求在逐漸的提高。例如,目前對于設備傳輸精度的要求相比以前要提高很多。在機械技術不斷提高的今天,新工藝、新材料和新原理等不斷的研發出來,在設備中得到了廣泛的使用,無論是重量還是體積和剛度等方面都得到了極大的提升,其效果顯著。


      3.3自動智能化控制技術

      通過自動智能化控制,機電一體化設備在運行過程中能夠更快、更及時地找出設備故障,并及時報警,有效減少因故障造成的停機時間,使設備利用率得到極大的提高。計算機技術的廣泛應用,自動智能化控制技術逐漸成為了機電一體化設備的核心部件,但該技術的難點主要在抗干擾性、控制優化、控制理論基礎和實際應用等方面。


      3.4傳感與測試技術

      在機電一體化設備中傳感器所起到的主要作用就是對設備的操作過程、狀態和數據參數等信息數據進行接收,然后該信息信號被檢測設備進行測試,將測試完成的數據傳輸到處理裝置內,最后在由反饋控制設備進行集中處理,從而實現設備的自動智能化。因此,為了確保傳感器能夠及時準確的進行信息額數據的反饋,就要不斷加強傳感器和信號檢測裝置的抗干擾能力。


      4、機電一體化技術的發展趨勢

      4.1智能化

      在21世紀機電一體化的主要研究就是智能化,智能化主要針對的是機器行

      為,是基于控制理論,綜合運用人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學等一些新技術,讓機器能夠具有人的基礎能力,例如判斷推理、羅輯思維和自主決策的能力,通過不斷的研究,最終可以達到更高的控制要求。研究出來的機電一體化產品雖然不具備和人一樣的能力,然而微處理器具備高速度和高性能的特點,這使機電一體化的產品能夠具備低級智能或者人的部分智能完全可以在未來實現。


      4.2光機電一體化

      光電一體化技包括兩方面,分別是產品和技術。光電一體化產品是一種高科

      技產品,是綜合運用光學、機械、微電子、自控控制和通信技術,具備高功能和附加值,產品特點極其優良,產品體積較小,重量輕,能夠適應各種環境,長時間使用,且使用操作方便、簡潔。光電一體化技術是讓產品可以通過技術原理實現特定功能的一種技術,技術發展空間較大,如果能夠科學使用這種技術,就可以讓產品的功能更加齊全,為生產商帶來高額利潤。


      4.3柔性化

      柔性化指的是產品具有兩方面功能,首先是產品自身適應性,例如在紡織生產過程中,紡織設備對于各種的纖維都能夠適應,不同織物可以依據織機達到不同織造工藝的需求,一旦品種發生改變紡織設備能夠迅速做出反應;同時,機械設備的制造商需要具備能力根據用戶的需求制造設備,想要實現產品的柔性化必須在設計產品時依據模塊化理念,利用PLC、PCC技術等解決設備變頻等問題,進一步提高自動化的水平。


      4.4微型化

      微型化是高新技術發展的最終目標,微型電機系統是由可控制和可運動的微

      型機電裝置組成的,外形都是毫米量級以下。微型機電一體化的產品具有很多的其他產品無法達到的功能,產品體積小、耗能少,能夠醫療和軍事領域被廣泛使用。


      4.5網絡化

      隨著網絡的普及,很多遠程控制和監控技術的還在不斷發展,而機電一體化產品的就是遠程控制終端設備的一種。同時電器網絡化發展隨著總線和局域網技術的發展成為熱門領域,可以通過網絡技術將家庭電器組合成一個集成系統,人們出門在外也可以控制家里電器,所以機電一體化產品網絡化發展是必然趨勢。


      5、結束語

      總而言之,機電一體化人工智能技術是現代制造業必不可少的技術,隨著社會的發展,機電一體化技術也會更加完善,被廣泛應用于各個領域。所以在未來更要加大對機電一體化技術的利用,為社會的發展做出貢獻。


      參考文獻:

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      [2]陳輝,王磊.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].機械.2015(07)

      [3]張博峰.關于機電一體化技術的應用[J].建材與裝飾.2017(19)

      [4]劉志勇,王鵬,鐘建偉.淺談機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].山東工業技術.2017(11)

      [5]韋暉強.新形勢下機電一體化技術發展的趨勢研究[J].現代國企研究.2017(04)


      來源:中國房地產業·中旬 2017年9期

      作者:許波


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