淺談機電一體化技術發展

史桂福

摘 要：改革開放以后，我國經濟得到了飛速的發展，許多科學技術也呈現出良好的發展趨勢，其中機電一體化技術的發展尤為突顯。目前，機電一體化技術已經成為我國經濟發展中不可缺少的一項重要技術，在許多行業中都有著廣泛的應用。本文針對當前機電一體化技術的應用狀況進行淺析，并展望了我國機電一體化技術在未來的發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化；應用；發展趨勢

0 引言

在進入21世紀以后，許多科學技術都得到了迅猛的發展，各個學科和領域的研究工作也逐漸深入起來，同時，還產生了各個學科知識內容的交叉、相互滲透，并且進一步引起了工程領域的技術改革和創新[1]。在機械工程領域也是這樣，隨著微電子技術和計算機技術的快速發展，以及向機械工業的滲透，從而形成的機電一體化技術，不僅優化了機械工業的技術結構，還使生產方式和管理體系產生了非常大的變化，促使工業生產由“機械電氣化”邁進了具有“機電一體化”特征的發展時期。

1 機電一體化技術的應用狀況

機電一體化技術在許多行業中都有著廣泛的應用，本文主要針對在工業機器人、數控機床、分布式控制系統中的應用進行探索和研究。

1.1 在工業機器人中的應用

工業機器人是應用機電一體化技術的一個典型產品，它的產生取代了人類很多行業中相關的作業，節省了大量的勞動力，尤其是在輻射強、噪音污染嚴重以及存在一定的有害氣體的工作環境里面，工業機器人是一個十分不錯的選擇目標[2]。對工業機器人的形成和發展進行深入分析后發現，具體特征主要呈現在3個階段，第一階段是工業機器人剛被開發出來的時候，由于智能化的水平不是很高，所以只能夠利用一些相對簡單的預設程序來讓工業機器人做出比較簡單且重復的動作，難以滿足相關行業中復雜崗位和環境的需求。

伴隨著科學技術的快速發展，在人們不斷地對工業機器人完善和創新下，第二階段工業機器人的特征逐漸呈現出來，它可以經過內部各種傳感器的適應來實現對附近環境信息數據的獲取、分析以及處理等，并且把這些信息數據反饋給動作單元由此來做出相對的反應，盡管第二階段極其人所具備的智能化水平還是處于比較低的位置，但是已經可以在某些特定的領域中進行應用。

相對于當前較為成熟的機電一體化技術，第三階段的工業機器人在智能化水平上有了很大程度的提升，還能夠利用一些較為強大的傳感元件來進行信息數據的收集，并且具有根據實際情況進行分析的判斷能力，所以第三階段的機器人在各個行業中的適應性已經到達了一定的高度，但是，相應的也存在一個明顯的缺點，就是這類工業機器人的生產成本過高，這也是限制工業機器人推廣和應用的一個主要原因。

1.2 在數控機床中的應用

在數控機床中應用機電機電一體化技術是一個成功的范例。數控機床在經歷了長時間的探索和發展以后，所呈現出的精準控制程度已經到達了一定的高度，而且所具有的性能也到了極大的拓展，在操作過程中非常簡便，整體結構的構架也十分合理，其結果的發展直接朝著模板化、總線式以及緊湊型的方向不斷發展。到目前為止，數控機床已經實現了大量cpu和主總線的結構體系。因此，在對數控機床的設計過程中采取相對開放的設計理念，能夠合理地提升系統本身所具備的兼容性、層次感，在這種情況下，不管是面對用戶方面的編程，還是改裝和省級工作都會變得非常的簡便。

1.3 在分布式控制系統中的應用

在相關行業中所說的分布式控制系統是相對于一些集中式的控制系統而言的，具體是指根據一臺中央計算機來對負責現場監測的多臺計算機進行指揮和控制。因為分布式控制系統本身具備十分強大的安全性、功能性，所以在當前很多比較大型的幾點一體化系統中都會偏向于選擇分布式控制系統。為了使分布式控制系統的作用充分的體現出來，就應該根據實際情況來進行分布式的系統控制工作，再經過合理的層級劃分來實施兩到三級，甚至是多級，這樣才有利于中央計算機實現對現場的監測、控制以及管理等。近年來，在測控技術不斷發展的形勢下，分布式系統也不斷地完善和進步，到目前為止，在實際生產過程中已經成為了調度和處理、在線的優化、生產計劃的統一管理等許多功能集于一體的綜合性系統。

2 我國機電一體化技術未來的發展趨勢

我國機電一體化技術在未來應該朝著人格化、智能化、微型化的方向進行發展。從人格化的方向發展來講，具體是指機電一體化系統可以合理的模仿人類的生命機能，而且在這樣一個過程里面十分重視人和產生之間存在的關聯，所以說是一種比較適用于人來操作和使用的機電一體化的產品。從智能化的方向發展來講，具體是指機電一體化技術所追尋的最終目標就是為了提高機械產品所具備的智能化水平，所以在近些年來，我國相關人士對機電一體化技術中的模糊邏輯系統和專家系統的研究方面投入了大量的時間和精力，并且獲得了較為不錯的成果，但是，在許多領域中機械產品的智能化水平還是難以滿足社會發展的需求，因此，智能化應該作為機電一體化技術未來發展的主要對象。機電一體化產品的微型化發展，同樣也是未來發展的一個主要對象，目前，在機電一體化經過這么多年的發展以后，雖然在這方面獲取了一些客觀的研究成果，但是這其中相關的產品體積依然很大，所以，仍然需要在這方面進行大量的探索和研究。

3 結語

綜上所述，機電一體化技術是我國經濟發展中不可缺失的一項技術，但是，在社會不斷發展的形勢下，當前機電一體化技術在某些領域中還不能滿足社會發展的需求。因此，未來我國的機電一體化技術應該朝著人格化、智能化、微型化的方向積極地進行發展。

參考文獻

[1]李孟，吳富如.淺談我國煤礦機電一體化技術的應用及管理[J].中國高新技術企業，2010，（28）：44-45.

[2]侯磊.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].中國新技術新產品，2015，（4）：10.

（作者單位：天津國際鐵工焊接裝備有限公司）