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摘要:机电一体化是指机械和电力电子结合所形成的一门专业化学科方向,现如今各学科相互交叉,形成了复杂的知识运用系统。而机电一体化就是其中最普遍且重要的。机电一体化技术涉及到机械、电气电子、自动化控制、计算机技术等专业技术。具体的机电一体化产品在生活中比比皆是,比如我们的手机,汽车等等。机电一体化的发展趋势是智能化,网络化,模块化。随着信息化不断发展,机电一体化逐渐成为基础性的重要技术,未来它将是智能科技的地基。
关键词:机电一体化;应用;智能化
机电一体化是一项综合技术,其涉及多个学科交叉,是传统机械和电子技术的集成,也是现代人工智能的重要技术之一,在机械控制和结构设计过程中起到重要技术支持。现在科技水平不断提升,用户对电子产品、机械产品都有新的要求,传统的技术已经不适合现代企业发展需要,机电一体化技术在其领域中的应用,对提高产品质量,提高工作效率都起到重要作用,符合现代企业发展需要,同时也促进现代工业发展,也是工业技术发展的重要标志。
1机电一体化的主要技术
常规的机电一体化涵盖了软件与硬件2类基础技术。硬件即由机械自身、传感设备、参数处理模块及驱动模块等所构建。为了与计算机进行有效传输,我们就要使相关参数传输达到标准化和规格化。接口择取相同指标、规格,不仅可以方便信息的传递和维修,同时还可以方便设计。现阶段,相关技术工作者正侧重于开发低投资、高速串行的接口,进而规避光导纤维、信号电缆非接触化与光藕设备的大容量化等问题。而软件和硬件一定要相互制衡,统一发展。为了降低软件的研制投资,深化生产维修的有效性,我们要试着将软件予以指标化处理,将内置程序指标化、软件程序固化、程序模块化,以及大范围应用软件工程等。现阶段,机械设备大多是以钢铁材料为基本结构的,为了可以有效减轻质量,我们要对产品的基本结构予以简配举措,因此可以利用非金属合成耗材。只有在减轻机械质量的前提下,才可以使驱动系统趋于微型化,进而提高其速率,这样可以最大化地降低能耗,提高作业的有效性。以传感设备为基点,从提高精确度、灵敏度等方面入手,在此基础上要确保其具有较强的抗干扰性。机电一体化,即在主功能、信息处理功能和控制功能上渗透进电子技术,把机械设备和电子化设计与软件有机地结合在一起,所组建的系统的统称。从宏观上分析,机电一体化包括技术和产品2个基本点,是依附于群体技术有机融合的一种拓展性技术,并非单纯的机械技术或微电子技术的结合。机电一体化技术的核心功能即替代体力劳动
2机电一体化技术的应用
2.1工程机械行业
机械行业是我国工业中的重要组成部分,机电一体化最早就应用在机械行业,主要是利用电子控制技术进行机械控制,提高其工作效率。传统的机械操作是手工完成,现代机械造成都是借助电子技术进行控制,不仅提高了工作效率,同时也保障了产品的质量。机电一体化技术的应用改变了机械产品的生产方式,同时利用人工智能技术改变了产品的运输方式,现在很多机械企业都应用机器工业人进行产品运输,对提升机械企业的运输能力起到重要作用。同时机电一体化技术在工程机械行业中应用还起到监控作用,对生产车间等进行监控,对提高工作质量,提高生产安全等方面都起到重要作用。解决了传统人工监控的方式,提高了其监控能力,符合现代企业发展需要,传统的人工监控方式,不仅浪费时间,浪费人力,同时也提升了利用信息技术手段监控提升了产品的质量,根据监控内容可以进行实时调整,对提升产品质量,保障生产安全等都起到重要作用。
2.2汽车领域应用
现在人们生活水平不断提升,对汽车的需求量不断增多,但现在用户对汽车的性能要求越来越高,我汽车行业的发展提供了机遇和挑战。机电一体化技术在汽车相关领域也有广泛应用,对提高汽车的性能起到重要作用。例如在汽车的雷达测距、防抱死系统、变速器等方面应用,对提高汽车的各个环节的协调性,完善汽车行业的快速发展起到重要作用,是汽车行业发展的重要技术支持。激光测距系统是现代化汽车的标配之一,它能够为汽车检查前方的障碍物,从而为汽车提供一个安全的行驶环境。当汽车前方出现障碍物时,机电一体化的激光测距雷达就会分析前方物体的形状、位置、姿态等信息,并且动态跟踪其位置,从而为汽车提供行驶判断依据。对司机的操作情况及时进行反馈,比如司机操作有问题,汽车会启动报警系统让司机重新作出反应,其系统对汽车行使安全起到重要作用。机电一体化技术在汽车行业中的应用,对提升汽车的整体性能,保障汽车的行使安全等方面都起到重要作用。
3机电一体化应用介绍机
3.1工程机械行业
机电一体化技术本来就起源于工程机械行业,最初人们发现可以借助电子器件来代替人控制机械。随着计算机的信息化,现代工程机械中,机电一体化产品集成了感知、控制、机加等功能,可以满足机械加工过程的各项需求。传统的机械加工过程基本是人来操纵机器完成的,例如手动的机床等,后出现了机电一体化的数控机床,它已经可以借助电子控制实现部分操作的自动化,而且可以通过程序实现自动加工过程。这一机电一体化的典型应用极大改变了现代机械加工方式。后来出现了更为灵活的工业机器人,最初它被用于进行一些简单的操作,例如搬运,后来随着自动化程度和精度的提高,它开始被用于具体的制造(如机加、焊接等)以及大部分装配之中,直接促进了现代人工智能技术的发展。它可以通过感知层模仿人类的视觉等感官功能,然后将信息传输至控制层,经过内部处理器的分析判断做出决策,进而促使执行机构做出相关反应,以实现加工过程。在此过程中,它极大解放了人力,并且增加了安全性。另一方面机电一体化于工程机械中还有一个重要作用,即监控。工程机械监控一般分为机械自我监控以及被动监控,主要有两个目的,一是防止机械加工过程出现失误,其次是防止施工过程出现人员伤亡。传统监控是人力借助一定的设备进行检测,这种方法效率低下而且浪费时间,而机电一体化产品借助其信息化手段可以实现有效的自我监控,而且能够自己做出相应的防患措施。这既保证了机械加工产品的可靠性,同时又保护了工人的人身安全。
3.2汽车领域应用
机电一体化技术在汽车相关领域也有广泛应用,例如在雷达测距、防抱死系统、变速器等方面。激光测距系统是现代化汽车的标配之一,它能够为汽车检查前方的障碍物,从而为汽车提供一个安全的行驶环境。当汽车前方出现障碍物时,机电一体化的激光测距雷达就会分析前方物体的形状、位置、姿态等信息,并且动态跟踪其位置,从而为汽车提供行驶判断依据。倘若司机的操作得当,则雷达就会自动更新障碍物的实时情况,倘若司机做出了不当反应,则尽管相关处理器判断,汽车就会启动自动报警系统以提醒司机重新做出反应。这一整套系统可以有效地提供汽车行驶的安全性。设置于前轮之上的防抱死系统可以配合刹车,限制后轮滑动,从而提高降低驾驶危险性。具体实现是传感器先探测相关信息,然后传输至控制端,控制器计算分析并做出反应,从而有效调节动力结构,避免抱死。显然这一技术可以提高汽车行驶的稳定性和安全性。此外,汽车的自动变速器也是机电一体化的产品之一。它主要的功用是提高动力的传递效率,降低过程中的能量损耗。而且可以同时提高其稳定性和舒适度,这对于现代化汽车发展有重要意义。具体工作过程如下,首先传感器感知汽车的整体行驶情况,然后相关的电子设备将信息传输至处理器端,进而控制执行机构利用液压装置进行换挡等操作。随着现代无人驾驶技术的发展,更为智能化的自动变速器技术也在被研制,它将会是更为智能化的机电一体化产品,为汽车发展提供支持。
结语
总之,机电一体化技术是现代工业发展的重要技术,机电一体化技术是涉及多个学科,多个领域的技术,同时为其它行业的发展提供了技术支持,同时其它行业的快速发展促使机电一体化技术进行更新,以适合现代企业发展需要。机电一体化技术应用领域比较广,对行业的发展提供了技术支持,在汽车领域中的应用,对汽车的零部件,导航等的使用,都符合现代科技发展需要,提高了汽车的性能,提高了汽车行业的服务能力。
参考文献
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