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机电一体化技术的现状及发展趋势

来源:UC论文网2017-11-12 10:22

摘要:

 机电一体化随着时间的推移已经成为综合性的新兴学科,由于生产需求在不断发生变化,所以对其界定也会增加新的内容。机电一体化的基本特征可以认为是基于系统的角度,将机械领域的所有技术综合应用,为了实现系统设定的目标,需要将各个单元合理配置和布局,最终达到多功能、高质量的的要求,使系统处于最优状态。

  1、机电一体化概述

  机电一体化随着时间的推移已经成为综合性的新兴学科,由于生产需求在不断发生变化,所以对其界定也会增加新的内容。机电一体化的基本特征可以认为是基于系统的角度,将机械领域的所有技术综合应用,为了实现系统设定的目标,需要将各个单元合理配置和布局,最终达到多功能、高质量的的要求,使系统处于最优状态。机电一体化和机械电气化还是有很多不同之处,只有纯技术才能通过不断发展才能形成机械电气化,归属为传统机械,然而发展到机电一体化,特有的微电子设置可以代替传统机械部门的某些功能,并且还存在很多新的功能,例如自动检测、自动处理信息等。


  2、机电一体化技术的发展现状

  至今,机电一体化技术的应用主要在四个方面,分别是工业机器人的开发和利用、数控机床应用、分布式控制系统应用。工业机器人的产生能够在一定程度上代替人类,经历了三个发展阶段,第一代机器人因为不具备高智能化水平,只能依据简单的程序执行简易的工作;第二代机器人可以依据内部传感器获取、分析环境中的信息,做出具体的动作;第三代机器人可以在不同环境下工作。机电一体化技术的应用最成功的案例就属数控机床,目前数控机床是一个机床是可以同时进行多个任务的操控,让提高工作效率在很大程度上得到提高。


  3、技术构成分析

  3.1信息处理技术

  信息处理技术就是指在机电一体化设备进行操作、设备状态、参数和功能控制相关的数据操作、判断、存储和分析等。在机电一体化设备中,在对信息进行处理中发揮主要功能作用的就是计算机。计算机技术主要囊括了通讯、网络、数据处理和软硬件技术等,在机电一体化设备中计算机属于核心的部件,控制着整个机械设备。


  3.2机械技术

  随着传动系统和电子计算机技术在机械控制中的广泛应用,机电一体化设备对于机械技术的要求在逐渐的提高。例如,目前对于设备传输精度的要求相比以前要提高很多。在机械技术不断提高的今天,新工艺、新材料和新原理等不断的研发出来,在设备中得到了广泛的使用,无论是重量还是体积和刚度等方面都得到了极大的提升,其效果显著。


  3.3自动智能化控制技术

  通过自动智能化控制,机电一体化设备在运行过程中能够更快、更及时地找出设备故障,并及时报警,有效减少因故障造成的停机时间,使设备利用率得到极大的提高。计算机技术的广泛应用,自动智能化控制技术逐渐成为了机电一体化设备的核心部件,但该技术的难点主要在抗干扰性、控制优化、控制理论基础和实际应用等方面。


  3.4传感与测试技术

  在机电一体化设备中传感器所起到的主要作用就是对设备的操作过程、状态和数据参数等信息数据进行接收,然后该信息信号被检测设备进行测试,将测试完成的数据传输到处理装置内,最后在由反馈控制设备进行集中处理,从而实现设备的自动智能化。因此,为了确保传感器能够及时准确的进行信息额数据的反馈,就要不断加强传感器和信号检测装置的抗干扰能力。


  4、机电一体化技术的发展趋势

  4.1智能化

  在21世纪机电一体化的主要研究就是智能化,智能化主要针对的是机器行

  为,是基于控制理论,综合运用人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学等一些新技术,让机器能够具有人的基础能力,例如判断推理、罗辑思维和自主决策的能力,通过不断的研究,最终可以达到更高的控制要求。研究出来的机电一体化产品虽然不具备和人一样的能力,然而微处理器具备高速度和高性能的特点,这使机电一体化的产品能够具备低级智能或者人的部分智能完全可以在未来实现。


  4.2光机电一体化

  光电一体化技包括两方面,分别是产品和技术。光电一体化产品是一种高科

  技产品,是综合运用光学、机械、微电子、自控控制和通信技术,具备高功能和附加值,产品特点极其优良,产品体积较小,重量轻,能够适应各种环境,长时间使用,且使用操作方便、简洁。光电一体化技术是让产品可以通过技术原理实现特定功能的一种技术,技术发展空间较大,如果能够科学使用这种技术,就可以让产品的功能更加齐全,为生产商带来高额利润。


  4.3柔性化

  柔性化指的是产品具有两方面功能,首先是产品自身适应性,例如在纺织生产过程中,纺织设备对于各种的纤维都能够适应,不同织物可以依据织机达到不同织造工艺的需求,一旦品种发生改变纺织设备能够迅速做出反应;同时,机械设备的制造商需要具备能力根据用户的需求制造设备,想要实现产品的柔性化必须在设计产品时依据模块化理念,利用PLC、PCC技术等解决设备变频等问题,进一步提高自动化的水平。


  4.4微型化

  微型化是高新技术发展的最终目标,微型电机系统是由可控制和可运动的微

  型机电装置组成的,外形都是毫米量级以下。微型机电一体化的产品具有很多的其他产品无法达到的功能,产品体积小、耗能少,能够医疗和军事领域被广泛使用。


  4.5网络化

  随着网络的普及,很多远程控制和监控技术的还在不断发展,而机电一体化产品的就是远程控制终端设备的一种。同时电器网络化发展随着总线和局域网技术的发展成为热门领域,可以通过网络技术将家庭电器组合成一个集成系统,人们出门在外也可以控制家里电器,所以机电一体化产品网络化发展是必然趋势。


  5、结束语

  总而言之,机电一体化人工智能技术是现代制造业必不可少的技术,随着社会的发展,机电一体化技术也会更加完善,被广泛应用于各个领域。所以在未来更要加大对机电一体化技术的利用,为社会的发展做出贡献。


  参考文献:

  [1]贾昊.机电一体化技术的现状与发展趋势分析[J].科技经济导刊.2016(10)

  [2]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械.2015(07)

  [3]张博峰.关于机电一体化技术的应用[J].建材与装饰.2017(19)

  [4]刘志勇,王鹏,钟建伟.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].山东工业技术.2017(11)

  [5]韦晖强.新形势下机电一体化技术发展的趋势研究[J].现代国企研究.2017(04)


  来源:中国房地产业·中旬 2017年9期

  作者:许波


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