淺析機電一體化技術的應用及發展趨勢

陳尚允

摘要 隨著經濟與科技的進步，機電一體化已經成為現代工業生產中不可缺少的重要技術，在科技的推動下機電一體技術所應用的領域也將更加廣泛，并與諸多領域融合在一起，形成新型發展局面。為此，本文將從機電一體化基本情況入手，結合機電一體化應用現狀，研究機電一體化技術的未來發展趨勢。

關鍵詞 機電一體化；技術應用；發展趨勢

中圖分類號 TH-39

文獻標識碼 A

文章編號2095-6363（2015）10-0048-02

機電一體化技術的形成融合了多門學科知識，它的出現是現代生產力的產物，隨著科技的發展，機電一體化也將被應用到更多領域，成為推動經濟利益增長的重要力量。為促進機電一體化技術的發展，就需要研究機電一體化基本情況與應用現狀，改進不足，發揮優勢，進一步推動機電一體化技術發展，使其能夠被應用到更多領域。

1 機電一體化基本情況

在機電一體化技術中融入了很多技術，不僅有電子電工技術，還有機械化技術、微電子技術等，它可以將多種技術有機整合在一起，并實現全面融合，同時還能將融合后的工藝真正應用到實際生產中。總而言之，機電一體化技術具有多種功能，既能體現極強的技術性，還將新型技術納為其中。機電一體化技術并不是簡單的技術整合，而是對相關技術進行改良與發展，因此，通過這一點也能了解到機電一體化技術和機械電氣技術兩者之間存在本質差別。通過研究機電一體化技術的實際應用情況，可以得知機電一體化技術通常可以分為兩個層面，分別為產品層面與技術層面，其中所涵蓋的產品主要是向人體感官、肢體動作與思想上的延伸。隨著智能技術的發展，機電一體化技術產業也將智能技術應用其中，極大的促進了現代工業發展，由此可見，機電一體化技術在未來將作出更大貢獻，并成為現代工業生產重要設備。

2 機電一體化技術應用現狀

2.1 在數控機床上的應用

我國是世界產品生產大國，由于要生產產品就需要應用大量的機床，這樣就使我國機床占有量位居世界首位，同時也使我國生產總值不斷提升，成為世界第三位。通常情況下，數控機床相關技術的發展與建設往往與國家機床建設水平有直接關系，對于我國來說，盡管擁有大量數控機床，但大部分數控機床都是從國外進口而來，我國自主生產的數控技術只有30%。針對這種情況，我國做出了很多努力，希望改變這種局面，經過多年發展，現階段我國數控機床的機電一體化技術也已經趨于成熟，但在綜合實力與生產水平上依然處于中游地位。為使我國數控機床機電一體化技術早日上升到世界先進水平，就要強化物料搬運，做好刀具磨損檢測并實現機械手動控制等工作，逐漸推動我國數控機床行業向前發展。

2.2 在自動機與生產線上的應用

機電一體化技術在自動機與生產線上的應用也十分普遍，對于工業生產有重要作用。隨著國民經濟增長，很多自動化生產線與自動化設備被應用到基礎建設中，極大的推動了現代工業生產。如在啤酒、易拉罐等生產中都需要應用自動機，機電一體化技術的應用減輕了工作人員的工作壓力，精簡了工作人員數量，只要按動開關，機械就能自行運轉，完成一系列分揀工作。同時，機電一體化技術也被應到現代傳感技術與計算機技術中，也取得了顯著成果。但由于機電一體化技術需要進一步向前發展，就需要注重邊坡調速、做好人機界面系統設計，并實現可編程式控制裝置，這也是機電一體化技術的未來發展方向。

2.3 在機器人制造上的應用

為了方便人們開展工作，減輕工作人員數量，人們開始研制機器人替代人類進行工作，而在機器人設計中就應用到了機電一體化技術。機器人的誕生可謂是人類最偉大的發明。通過機器人制造水平就可以看出國家綜合技術基本情況，現階段機器人已經被應用到很多領域，并對應用領域做出了巨大貢獻。隨著機器人制造技術與機電一體化技術的發展，它們對人類生產生活將產生更為深遠影響。由于近年來各種事故頻發，機器人應用領域也應向解救災難方向發展，利用機器人作業減少對人身傷害。

3 機電一體化未來發展趨勢

3.1 光機電一體化的形成

現階段，常用的機電一體化系統主要由傳感系統、信息處理系統以及能源系統等構成，為推動機電一體化技術的向前發展，就要重視光學技術的引進與應用，將光學技術優點發揮出來，并改進機電一體化系統，使其具有良好的傳感能力與信息處理能力，進而形成光機電一體化技術，且將其應用到機電產品生產與發展中，可見隨著機電一體化技術的發展，光機電一體化將成為機電產品的主要技術。

3.2 實現自律分配系統化

由于受到現代科技發展的影響，今后大量的機電一體化產品無論是在控制系統上，還是在執行系統上都將充足的冗余空間，在使用上也將更加靈活，能夠自行應付多種突發事件，這樣的設計將被成為自律分配系統。在這一系統中，所有的系統都是相互獨立的，它們之間的牽連很少，各個子系統主要服務對象是總系統，且每個子系統都用自身極強的自律性，能夠根據環境的不同做出不同的反映。資料分配系統能夠生成屬于自己的信息，同時也能生成附加信息，這樣也可以改變其行動，在這種情況下，能夠顯著提升系統靈活性與適應性，減少系統故障發生。

3.3 全息系統化的應用

隨著智能技術的發展，機電一體化技術也應用了大量的智能技術，而全息系統化在功能上將更加完善，智能程度也將更加明顯。全息系統化的出現往往與模糊技術、信息技術有直接關系，再加上軟件技術與芯片技術逐漸發展起來，也在促進全息系統化的形成。此外，由于該系統在層次結構上已經從自上而下逐漸轉變為復雜、具有雙向鏈路的冗余，因此，也在一定程度上推動了機電一體化技術向前發展，將其應用到全息系統中。全息系統化應用以后，將體現出兩種特征，一種是將開放式總線結構與模式化結構，在這種情況下，系統就能實現任意裁剪與重組，并實現多系統調整與管理。另一種則是通信能力顯著提升，機電一體化技術應更關注人與產品之間的關系，最終實現人機一體化，在產品研發上將更多的會受到動物的影響，也就是模仿生物機理研制出先進的機電一體化產品。

3.4 微機電化的發展

現階段，在使用半導體器件進行制造時所使用的技術主要為蝕刻技術，在實驗室中就能產生亞微米機械部件。如果將其應用到實際生產中，就不必將機械部分與控制器區分開來，而是要將電子與完全機械結合在一起，并將機體、執行器等集成起來，這樣就會縮減其體積，形成自我調控元件，這樣的微觀機制也將成為機電一體化技術未來主要發展方向。

4 結論

通過以上的研究得知，機電一體化技術已經被應用到各個領域，尤其是為工業生產與軍事產業發展做出了重要貢獻，但在機電一體化技術應用中也存在著一些問題，需要進一步改進，因此，要求相關人士做好研究工作，注重智能技術與微型電化的應用，逐步強化機電一體化技術作用，并讓其在各個領域發揮重要作用，為國家經濟增長貢獻力量。本文研究了機電一體化應用現狀與其未來發展趨勢，希望能為相關人士帶來有效參考。