機電一體化產品特色探討

孫鼎英

歌美颯（天津）風電設備有限公司，天津 300000

1 機電一體化技術的概念及其應用

定義機電一體化技術需要從兩方面進行分析，硬件和軟件。硬件主要包括機器主機、相關工作和控制系統、接口和執行結構等；軟件是按著人的意愿編寫的計算機程序，用于控制硬件實現某種特定的功能。研究和總結相關軟硬件設施的技術統稱為機電一體化技術。

1.1 機電一體化的硬件技術

1.1.1 驅動技術

驅動技術的主要表現形式是在執行結構上。現有的驅動方式主要有氣動，液壓和電動三種，區別在于動力源的不同。其中應用最廣泛的是電動驅動結構，因為氣動和液壓的結構和系統相對來說復雜一點，比較繁瑣。

1.1.2 控制技術

控制技術主要指信息處理技術，機電一體化的技術水平的提高主要就是建立在信息處理技術提高的基礎上。信息處理技術的提高主要體現在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性，模型之間轉換的可靠性，處理設備的可靠性等。信息處理技術主要通過處理設備來實現。這些硬件設備統稱為計算機硬件。衡量設備的好壞主要指標就是體積的大小，容量的大小和功能的多少。高端的設備主要包括高級音頻處理機，高級視頻處理機，高級磁盤機，高級運算處理機等。同時，實現多信息聯機處理，開發小功率多功能部件。同時實現信息處理裝置的智能化，提升信息處理設備的可靠性。

1.1.3 接口

接口是傳輸控制指令的硬件連接設備，主要包括數據傳輸線和相關邏輯門電路。接口技術是機電一體化技術的重要組成部分之一。同時也是較為突出的問題之一。接口設備的好壞直接關系著被連接設備的發揮作用的程度。

1.1.4 主機技術

主機技術也就是最主要的機械技術。這方面要想提高需從兩方面進行考慮，一方面是自身的設計上，比如說改進設計方案，采用新材料，改良構造結構，提高自身的硬度，耐磨度，減輕一下重量等等使模塊更加合理，可靠。另一方面是制造的工藝問題。比如說制定先進的工藝流程，選定適當的加工設備，制訂科學合理的生產計劃等等。

1.1.5 傳感器技術

傳感器技術根據用途分為兩類，內部信息傳感技術和外部信息傳感技術。傳感技術主要體現在可靠性，靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電，光，機械和流體等。外部傳感器經常與檢測對象接觸，容易產生磨損影響檢測結果和精度。所以發展非接觸型檢測技術對外部系統傳感器來說至關重要。傳感器的發展方向是功能的智能化和元件化。

1.2 機電一體化軟件技術

軟件技術相對比較復雜，它主要是通過編寫一定的程序，實現對硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統”，它是自動控制計算機，提高效率，擴大功能的程序的總稱。一般將軟件根據功能的不同分為系統程序系統和應用程序系統兩大部分。系統程序一般指的是中央主處理程序的編寫，應用程序系統是指在系統程序的基礎上添加的一些應用程序。軟件技術方面一項重要的工作就是推行軟件的標準化，使之實現互換和通用的特性。

1.3 軟件和硬件的關系

硬件就好像人類的肢體，軟件就是人類的大腦，大腦指揮肢體，肢體配合大腦，只有這樣才能實現雙方的價值。因此，軟件和硬件缺一不可，必須協調發展。

1.4 機電一體化技術涉及的學科領域

機電一體化技術緊緊依附與科學技術之下，隨著科學的發展而發展，所涉及的領域十分廣泛。包括機械技術，電子技術，共性技術，傳感技術等等。不同的技術所涉及的領域也是非常廣泛的。所以說機電一體化技術是各類學科技術相互滲透，相互融合的產物。

2 機電一體化產品

機電一體化產品顧名思義，就是所有利用機電一體化技術制造出來的產品。產品種類多種多樣，發展勢頭迅猛。現今的機電一體化設備逐漸發展到了機群和系統，并在逐步向智能化，自動化，高效化改進。機電一體化產品的生產也已向自動化車間或工廠發展，機電一體化產品也成為了人們工作，學習，生活所必不可少的產品。

2.1 機電一體化產品的分類

根據結構和作用的不同，大致分為以下四類：1）完全以電子裝置替代了原有機械結構中的信息處理機構，如智能電話，平板電腦，上網本等；2）內置微機的大小型家用電器，這類裝置一面簡化其自身的機械結構，一面又采用了電子裝置，比如家庭常用的全自動洗衣機、影碟機、數碼照相機等；3）機械機構與電子裝置共存的設備產品。如計算機控制的一些機器，單反相機等等；4）高性能或多功能的機械產品。這類產品就是在本來就是高級機構的機械上，利用電子技術進行高級控制。比如智能機器人、數控機床、數控模具、防滑制動器等等。

2.2 機電一體化產品的特色和優點

1）通過改進電子元器件，增加了機器的使用時間和使用壽命。同時也提高了機器的可靠性；

2）通過元器件的改進，簡化了機器的結構，縮小了體積，使產品更加便于攜帶；

3）通過技術的改良，產品種類更加豐富，功能也更加齊全。

4）智能化操作，通過自動監視和診斷，能夠對一些突發事件進行應急處理，提高了產品的安全性；

5）采用機電一體化設備，提高了生產效率，產品本身的精度也得到了提高，生產作業更加高效，操作更加合理，減少了人工成本，擴大了生產規模，全面降低了產品成本；

6）機電一體化產品由原來的低檔變為高檔，首先增強了企業的市場競爭力，同時也為我國的現代化建設貢獻出了屬于自己的一份力量；

7）機械本身只按照計算機程序指令進行工作，這樣可以實現產品動作的自動化。

8）增加了產品的功能，擴大了產品的使用范圍。

3 結論

隨著電子技術和計算機技術的發展，機電一體化技術也逐漸走向成熟。機電一體化技術的發展使機電一體化產品的市場前景更加廣闊。國家也慢慢地制定了很多發展規劃用于支持機電一體化技術和產品的發展。機電一體化的發展前景是相當可觀的。讓我們共同期待機電一體化所創造的美好的明天。

[1]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004.

[2]章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術的發展與應用，2006.

[3]孫錦秀，邱燃：機械工業技術和產品發展的新趨向，2006.