浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势栾鹤

浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势栾鹤

栾鹤

（沈阳国新环保新能源有限公司辽宁省沈阳市110000）

摘要：机电一体化技术是由机械、电子、计算机以及自动控制技术有效结合而形成的，在各行各业中得到了非常广泛的应用，有利于提升产品的性能、可靠性以及质量。基于此，本文对机电一体化技术的应用以及发展趋势进行了详细分析，促进了机械行业的可持续发展。

关键词：机电一体化；应用；发展趋势

目前，机电一体化技术中已经融入了众多学科知识，可见该技术是现代生产力的关键产物。在科学技术快速发展的背景下，机电一体化技术在各个领域中被有效应用，逐渐成为了推动我国经济效益增长的主体力量。为了能够确保机电一体化技术的长久发展，本文对其在各个领域中的应用展开了研究，并阐述了今后的发展趋势，对有关单位具有一定的借鉴意义。

1.机电一体化的技术核心

1.1信息处理及驱动技术

机电一体化的技术核心由外部硬件以及内部软件两方面组成。其中硬件技术是机电一体化的技术载体，信息处理器和驱动设备是硬件的基本组成单位。电机是一种目前使用非常广泛的驱动机器，但是由于技术过时，电机的使用效率和响应效率都存在很大的问题。目前，我国科研人员正在努力研究利用信息处理器、传感器以及电机三者进行有机结合。机电一体化技术和信息处理以及电子信息具有紧密的联系，如果想要进一步对机电一体化技术进行发展创新，就需要提高信息处理效率和准确性，解决机电一体化的抗干扰和标准化的问题。

1.2传感器技术

目前虽然传感器技术已经有了重大突破，已经开发出精度很高的传感器，但是由于成本较高、专业性要求严格等原因，还没有广泛使用。目前使用的大多数传感器在精确度、灵敏度以及可靠性方面都存在问题。如何提高传感器精确灵敏度是机电一体化技术发展突破的关键因素。光纤传感器技术是目前较为流行的前沿技术，也是未来传感器技术的发展趋势，未来将创造并使用非接触类外部接受信息传感器。

1.3机械制造技术

目前机械技术相对成熟，但是在机械的使用性能、精确度以及减轻质量上仍然可以进行改进。现阶段大多数使用的原材料多以钢铁为主，具有很大的进步空间，完全可以考虑非金属类的复合材料。研制生产具有高密度、强硬度、低重量的新型材料，减少机械体积，提高机械使用效率，提高相应速度，减少能源耗费。

1.4软件开发技术

机电一体化中，硬件是软件的使用载体，而软件才是真正操作运行的主体。为了保证软件系统能够与硬件设备进行协同工作，在发展硬件规格标准的同时，必须要规范化软件开发标准，将软件开发模块化、标准化，提高软件系统开发效率、运行速度以及准确性，延长软件的使用生命周期。

2.机电一体化技术的应用

2.1在数控机床中的应用

经过多年的发展，无论是在功能、构造还是操控精度方面，机电一体化技术在数控机床以及数控技术中的应用都十分明显。比如，在构造方面，不仅实现了构造的紧凑型及总线式，还凸显出了结构的模块化，对总线的体系结构进行了有效应用。又比如在功能方面，不但采用了开放式的设计，还在WOP技术的基础上实现了智能化发展，再加上模块化的软件设计和大量的储存器、单片机及单板机组成的控制机等，有效提升了数控机床的操作精度，为产品生产质量提供了大力支持。

2.2在计算机集成制造系统及柔性制造系统中的应用

对于计算机集成制造系统而言，在实现过程中并不是将原有的分散系统进行整合，而是在全局动态下实现最优组合。在机电一体化技术的应用下，能够打破原有部门之间的界限，并在制造的基础上实现物流、信息流的控制，从经营决策、产品开发、生产准备以及生产实验等入手，实现多个环节的有机融合。此外，机电一体化技术的应用能够提升计算机集成制造系统的集成度，加强各种生产要素之间的配置优化，进而激发各生产要素的潜力。柔性制造系统属于计算机化制造系统，其组成部分主要包括数控机床、自动搬运小车、机器人以及料盘等。在机电一体化的应用基础上，能够随时随地根据部门要求进行工件的生产，比较适用于多品种、中小批量以及设计修改频繁的零件批量生产。

2.3在机器人制造中的应用

作为上世纪人类最伟大的发明之一，机器人的技术水平充分体现了该国家综合技术实力的高低。目前，机器人已经在工业领域中得到了非常广泛的应用，而且正在向服务、医疗、娱乐以及军事等领域发展。可见，机器人必将成为各个国家提升竞争力的关键。受到计算机技术和人工智能科学的影响，不断研发出了具有思维、行为以及感知功能的机器人，使机电一体化技术得到了有效应用。另外，智能机器人能够对各种信息进行获取、识别及处理，而且还能自动完成比较复杂的工作，具有较强的灵活性和自主性。作为新一代生产和服务工具，智能机器人在制造领域、非制造领域中都获得了非常有效的应用，有利于提高生产、生活水平，并代替人完成各种工作。

2.4在汽车电子化产品中的应用

在汽车的生产制造过程中，一般会设置5种仪表（即机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表以及电流表）、3种传感器（水温传感器、油压力传感器以及油量传感器）。随着科学技术的不断发展，电子化仪表已经逐渐取代机械式的仪表，因为机械式仪表在产生故障时很难处理，电子化仪表则可以采用机电一体化技术予以解决。另外，电子化仪表不但能够改善驾驶员的目视性，还能实现汽车仪表的多样化发展。

3.机电一体化技术的发展趋势

3.1光机电一体化

目前，科学技术正在快速发展，机电一体化技术的组成部分主要包括信息处理系统、能源系统以及传感系统等。为了确保机电一体化技术的可持续发展，需要加强光学技术的引入和应用，充分发挥出光学技术的优势，只有这样才能完善机电一体化系统，使其具有较强的传感能力和信息处理能力，从而形成光机电一体化技术，促进机电一体化技术的良好发展。

3.2网络化

在网络技术快速发展的基础上，市场竞争环境发生了本质上的改变，网络化与机电一体化技术的融合将成为必然趋势。以网络为基础的监视技术、远程控制不断崛起，从本质上来看，远程控制就是机电一体化产品。除此之外，由于现场总线、局域网技术在家用电器中的应用，使其将会向着网络化的方向不断发展。由此可见，产品的网络化将是机电一体化技术的发展趋势之一。

3.3智能化

随着目前人工智能AI的出现，人们逐渐认识到人工智能的巨大优势。机电一体化技术本身就需要计算机信息技术进行发展，人工智能是目前计算机领域最新型的科研技术，未来机电一体化必然会结合人工智能，自行学习，对交代的工作和实际需求进行更加深刻的理解，并自行生产出预期甚至超过预期的完美产品。

3.4微型化

微型机电系统主要是指外形、尺寸、轮廓都比较小，构成元件是微米量级的微型机电装置，自从微电子技术产生以来，人们对高新技术微型化有了更高的要求。而微型机电一体化产品体积小、灵活，在军事、信息以及医疗等领域中具有非常重要的作用，机电一体化技术将向着这个方向不断发展。

4.结束语

综上所述，机电一体化技术在众多领域中得到了广泛应用，尤其是工业生产中，机电一体化技术的作用更加不容忽视。在具体应用过程中，不仅能够提高产品质量及生产水平，还能促进传统产业的变革，充分体现出机电一体化技术智能化、网络化以及微型化的发展趋势，有利于社会经济效益和生产效益的提升。

参考文献

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[2]周琴.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].机械,2010,37(7):24-26.

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