機電一體化技術的應用和發展構建

◎趙俊強

機電一體化技術的應用和發展構建

◎趙俊強

機電一體化技術在近年來獲得了較多的發展與應用，在對應領域當中發揮出了重要的作用。在本文中，將就機電一體化技術的應用和發展進行一定的研究。

在現代技術不斷發展的過程中，學科間的滲透與交叉更為明顯，并因此在工程技術獲得了更快的發展與改造。在機械工程領域中，機電一體化技術在計算機同微電子技術發展的過程中不斷完善，并在實際應用當中發揮出了重要的作用。

機電一體化技術應用

目前，機電一體化技術的應用主要有以下方面：第一，數控機床。在不斷發展當中，數控在控制精度、功能、操作以及結構等方面獲得了積極的應用，其發展逐漸向著模塊化、緊湊化以及總線式方向發展，且為多主總線、多CPU體系。在開放式設計下，能夠對用戶的應用效益進行最大限度的提升，硬件功能模塊與結構也具有了更好的兼容性以及層次性。為了實現加工的動態仿真，在系統當中通常具有模糊控制以及在線診斷機制的引入，且大容量存儲器以及模塊化軟件的應用，不僅對于數控功能而言是一種積極的豐富，且能夠有效提升系統控制功能；第二，工業機器人。在以往機器人應用中，其僅僅在示教內容方面能夠實現簡單的運動，而在面對不同作業對象以及工作環境的情況下，其在具體靈活性以及適應性方面則存在著一定的不足。而在技術不斷發展過程中，第二代機器人當中已經具有了較多的傳感元件，在實際工作當中，將對操作對象以及作業環境實現簡單的信息獲取、處理分析，在作出相應判斷的基礎上實現動作控制。現代機器人則具有了更多的感知功能，對復雜的邏輯思維進行處理，且能夠在不同環境當中獨立行動；第三，分布式控制系統。在該系統中，即由中央計算機實現智能控制單元以及測控計算機的控制指揮，通常情況下，其可以分為二級或更高級別，能夠有效實現具體生產當中監視、管理、集中操作以及分散控制等功能。在測控技術不斷發展的情況下， 分布式控制系統也在此過程當中具有了更為強大的功能，不僅能夠實時控制生產過程，且能夠對生產進行在線優化、實時調度以及計劃統計管理等功能，是一種集測控管理于一體的綜合式系統。應用特點方面，具有著較高的可靠性、便于維護、控制功能多且可擴展。此外，該系統也具有聯鎖保護功能，通過人工手動控制方式的應用進一步提升系統運行的可靠性。

機電一體化技術發展趨勢

機電一體化在未來當中的發展趨勢為：第一，高性能化。在實際應用當中，相關工作對機電一體化技術具有了更高的要求，為了對現階段生產需求進行滿足，在新一代機電一體化系統當中，則在效率、精度、可靠性、速度方面具有了更高的要求。對此，在未來發展中，機電一體化技術則需要向著更高效率、高可靠性以及更高速度方面發展；第二，微型化。微型化即是指機電一體化向著微型領域發展，是人們在對高新技術微型化追求所指引的。同普通技術相比，微型機電一體化產品在軍事、信息以及生物醫療方面具有著更為明顯的優勢，在實際應用當中具有著運動靈活、體積小以及耗能小的優點，能夠勝任更多任務；第三，智能化。人工智能是現階段機電一體化技術發展的一個主要方向，主要包括有數控機床智能化以及機器人智能化。所謂智能化，是對機器行為的一種描述，是在控制理論基礎上對新方法以及思想的吸收，在對人類智能模擬的基礎上使其擁有邏輯思維、自主決策以及推理判斷的能力，在實際控制方面具有更高的目標；第四，系統化。系統化方面，其主要特征有兩個方面。首先是模式化總線以及開放式總線結構的應用，以此使系統能夠以任意方式組合裁剪，靈活組態，實現多子系統的綜合管理以及協調控制。其次是通信功能方面的升級，即人同產品間的關系成為技術發展的重點，在未來，機電一體化相關產品將向著人性化水平更高的方向發展。在現實生活中，很多機電一體化產品都是由人類以及動物啟發而研制的，如何對機電一體化賦予更多情感、人性以及智能，對具有人性化產品進行研制則成為了未來技術發展的主要方向；第五，網絡化。在網絡技術不斷發展的過程中，市場環境也在此當中具有了較大的變化，并因此對機電一體化同網絡化的融合進行促進。在我們現今所處的網絡時代中，以網絡為基礎的遠程控制以及監視技術不斷涌現，對于遠程控制終端而言，其自身即是機電一體化產品，通過網絡的集成，人們在家中即能夠享受各類技術的便利，以此使得網絡化是機電一體化未來發展的一項重要趨勢；第六，綠色環保化。綠色環保是現今時代發展的重要主題，對于機電一體化發展來說也是如此。在產品設計、制造以及具體應用中，都需要保證產品能夠滿足環境保護方面的需求，不僅具有較高的資源利用率，且需要避免對生態環境造成危害。在此過程中，機電一體化技術也將通過能源以及資源的高效利用積極尋求可持續發展道路。

在上文中，我們對機電一體化技術的應用和發展進行了一定的研究，在未來發展中，需要能夠充分把握該技術應用重點，在把握技術需求、發展方向的基礎上從環保、智能、性能、微型以及網絡方面入手，不斷擴大技術影響力與應用價值。

（作者單位：北京志能祥贏節能環保科技股份有限公司）