淺談機電一體化技術的發展與應用

臧凱

摘 要：隨著時代的進步，科技的發展，各種先進的技術都被應用到經濟建設中，其中，機電一體化技術作為國民經濟發展的不可或缺的重要技術，發揮了越來越重要的作用。為了更好地運用機電一體化技術，需要進一步研究和探討新時期的機電一體化技術的內涵和發展方向，文章對此進行了詳細的分析和論述。

關鍵詞：機電一體化；技術；發展趨勢與應用

引言

現代科學技術的發展，促成了機電一體化技術的誕生。科學技術正以突飛猛進的速度發展，信息更新的速度更是如白駒過隙，計算機技術被廣泛的應用，網絡技術更加是無處不在，以上種種，為機電一體化技術的發展增添了無限的動力。傳統的機電一體化技術，只能在小的空間和范圍內發揮作用，受到時間和地域的限制。而新興的機電一體化技術，由于有了計算機通信網絡的加入，突破了傳統機電一體化技術的限制。作為一種工控技術模式，機電一體化技術變得更加方便快捷、安全可靠。

現代科學技術的發展，導致了工程領域的技術革命。各學科之間不再是獨立的存在，而是在不斷的相互作用中，互為輔助，互相滲透。機械電子工程，是機電一體化的別稱，顧名思義，機電一體化是機械工程和電子工程的有機結合，機電一體化技術在機械工程領域獲得了史無前例的迅猛發展，這其中，電子技術、計算機技術，以及微電子技術和信息技術在推動機械工程的發展中功不可沒。尤其是微電子技術和計算機技術在不斷發展的過程中，逐漸向機械工業滲透，由此，機電一體化漸成體系。所帶來的變化則是巨大而又深遠的，不僅改變了機械工業的技術結構、產品機構，還改變了其功能與構成、生產方式及管理體系。機電一體化技術并非機械和微電子技術的簡單組合，而是一種全新的技術。工業生產也產生了劃時代的改名，即由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1 機電一體化的技術

1.1 機械技術

機電一體化是由機械技術演變而來的，以機械技術為基礎，所不同的是，機械技術需要迎合機電一體化技術的需求，通過運用其他高新技術，達到對概念進行跟新的目的，優化機械的結構、材料和性能，從而使機械的重量和體積變小、剛度與精度提高、性能得到改善。

1.2 計算機信息處理技術

計算機信息處理技術主要包括信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術。

1.3 系統技術

機電一體化所包含的技術非常復雜多樣，為使這些技術相互作用，形成一個有機的整體，系統技術的應用必不可少。通過運用系統技術，用整體概念進行各種相關技術的組織，并且科學合理的應用各種相關技術。系統技術的應用，避免了走入片面性的誤區，從全局角度縱觀整個系統，根據功能的不同，將整個系統劃分為相互聯系的、具有各自功能的若干個單元。為了確保系統各部分有機連接，系統技術中的接口技術是一個十分重要的因素。

1.4 自動控制技術

自動控制技術源于控制理論，是控制理論的現實應用，具有很廣闊的范疇。因此，自動控制技術的發展與應用，都必須在控制理論的指導下進行。自動控制技術的物質體現即自動控制系統，通過自動控制系統來進行系統設計，設計后需要進行系統仿真和現場調試，最終完成所要求的控制任務，確保某個進程依照設定的預想進行，或者是達到某個特定的目的。

1.5 傳感檢測技術

傳感檢測技術的功能是檢測和接受外部信號，然后傳遞給系統的，類似于人類的感覺器官，通過運用傳感檢測技術，實現系統的自動控制和自動調節。

1.6 伺服傳動技術

伺服傳動技術包括多種多樣、類型不一的傳動裝置，其中以電動伺服、氣動伺服和液壓伺服最為常見。伺服系統作為轉換裝置，可以實現從電信號到機械動作的轉換。近年來，伺服傳動技術發展十分迅速，對提高系統的動態性能、控制質量和功能起到了決定性的推動作用。

2 機電一體化技術發展趨勢與應用

2.1 智能化

未來的機電一體化技術，將更加朝著智能化的方向發展，這是必然的，是時代發展的大趨勢。通過機器人與數控機床的智能化就可以看出，人工智能越來越被廣泛的應用于機電一體化體系中。人工智能的應用，使機電產品不再是簡單的機械，而是具有了自己的職能，它可以模擬人的邏輯方式進行思考，進行推理判斷和自主決策。隨著科技的進步，各種高新技術被應用到生產中，相應的，制造自動化程度也得以提高。

2.2 模塊化

機械、電子和軟件，這三部分的有機結合就構成了機電一體化的產品和技術。而這三部分之間，又存在著一個共同的技術，即模塊化技術。目前，模塊化技術已經有了很大的發展，通過運用模塊化技術，可以提高不同產品間的零部件通用化程度，便于對產品的裝配、維修和擴展，從而有效減少產品的設計成本和制造成本。電氣產品的標準化、系列化所帶來的成效無疑顯著的，意義深遠。由此，更加可以清楚地看到機械工業發展的必然趨勢，即以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是未來的發展方向，而規模化將成為機電一體化企業快速健康發展的前提。

2.3 網絡化

電子技術突飛猛進的發展深刻地影響科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及日常生活等多個方面，掀起了驚人的變革，機電一體化產品也不例外，正在向著網絡化的方向前進。

2.4 微型化

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.5 綠色化

隨著人類對生存環境重視程度的加深，綠色化已經成為社會發展的主題。對于機電一體化產品來說，也要注重其綠色化生產，即不對生態環境造成污染，并且可以進行回收和再利用。近年來，工業以膨脹的速度飛速發展起來，帶給人們豐富的物質享受的同時，也嚴重污染了生態環境，自然資源逐年減少，陷入了發展的危機。于是，綠色產品概念由此而生，綠色化是時代發展的趨勢。綠色產品對生態環境是無害的，或者造成的危害極小，具有很高的資源利用率和回收率。設計和生產綠色的機電一體化產品，不僅可以保護環境，還可以帶來經濟效益和社會效益，前景十分光明。

2.6 數字化

控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。

2.7 光機電一體化

在機電一體化技術的基礎上，引進光學技術，促進光電技術和一體化技術的發展。作為一項高科技的技術，光學技術有著其他技術所不具備的自身優勢，通過運用光學技術，可以對機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統進行有效的改進。因此，不難看出，光機電一體化促進機電產品和經濟發展的重要因素。

3 結束語

機電一體化的出現是時代發展的必然，各種技術打破了各自獨立的局面，相互作用、相互滲透，并且不斷衍生出許多新技術，極大地推動國民經濟建設的發展，對于企業的技術改造也起到了促進作用，同時，還加快了電子產品的更新換代的速度。機電一體化技術的應用，不僅提高了機電產品的功能和質量，還推動了工業的發展，增強國家的經濟水平和綜合國力。

參考文獻

[1]王霞.機電一體化的發展與應用[J].科技資訊，2013（27）.

[2]鐘六平.淺議機電一體化之控制系統[J].科技資訊，2013（34）.

[3]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004.