論機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的實際應(yīng)用

倪建華

摘 要：進(jìn)入計算機(jī)時代后，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)得到了長足的發(fā)展，與傳統(tǒng)的機(jī)械工程技術(shù)相比，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)是將微電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，其可編輯性較強(qiáng)，擁有較高精度、效率及安全性。目前在數(shù)控機(jī)床、人工智能機(jī)器人、汽車電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域皆有廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;數(shù)控技術(shù);實際應(yīng)用

中圖分類號：TG659 ???????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.016

傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)無法滿足人們對產(chǎn)品質(zhì)量及其制造機(jī)械性能日漸增長的需求，而機(jī)電一體化技術(shù)將計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，具有較高的精度、效率及安全性，近幾十年來發(fā)展迅速，如今已是機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的一部分。在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、汽車電子等領(lǐng)域皆有廣泛應(yīng)用。

1 數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域

機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上主要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計、自動控制、執(zhí)行與驅(qū)動、檢測與傳感四個方面。機(jī)械設(shè)計方面，相較傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床擁有以下技術(shù)應(yīng)用：（1）數(shù)控機(jī)床利用調(diào)壓器、高效調(diào)頻，其主軸工作速度快，安全性更好，工作人員的工作量小，工作效率高;（2）其封閉式防護(hù)切屑、切削液措施，設(shè)計更加人性化，使工作人員的人身安全更有保障;（3）傾斜式排屑設(shè)計，排屑效率更高;（4）自動化換刀設(shè)計，數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)多個零件步驟同時加工的程序，大量減少機(jī)床體積，方便機(jī)床移動、運輸;（5）數(shù)控機(jī)床設(shè)計多個伺服電機(jī)，其主、副進(jìn)給傳動彼此之間的工作互相獨立又共同協(xié)助地完成整體機(jī)房工作。自動控制技術(shù)方面，數(shù)控機(jī)床的自動化控制系統(tǒng)是借助機(jī)床的可編程邏輯器件讀取外部計算機(jī)所編寫的程序，可以根據(jù)不同需求實現(xiàn)自動化控制。執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)主要是由執(zhí)行驅(qū)動設(shè)備和驅(qū)動單元組成。執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)執(zhí)行機(jī)床輸入的指令，驅(qū)動整個機(jī)床按照計算機(jī)系統(tǒng)所下達(dá)的指令完成相關(guān)部件的精確加工。相較傳統(tǒng)加工方式，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢顯著，其所加工效率高，產(chǎn)品精度好、質(zhì)量高。系統(tǒng)檢測與傳感系統(tǒng)則主要由檢測設(shè)備、檢測電路及反饋電路組成，此技術(shù)保障即使在無人監(jiān)督的情況下，數(shù)控機(jī)床仍能獨立對自身進(jìn)行安全檢測及信息反饋，能夠確保機(jī)床長時間穩(wěn)定工作。

2 人工智能機(jī)器人

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，python、Java、c++等語言的廣泛應(yīng)用，電子芯片制造不斷微型化、小型化、獨立化，使得機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也朝向獨立個體而發(fā)展，而這一過程中，結(jié)合而來的人工智能機(jī)器人則是技術(shù)最好的體現(xiàn)。雖然目前人工智能機(jī)器人的發(fā)展仍舊處于探索階段，但部分技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，尤其是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)。通過內(nèi)部芯片中設(shè)置的深度學(xué)習(xí)算法，使得人工智能機(jī)器人能夠根據(jù)外界的變化而不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲;同時，通過芯片中對于外部硬件設(shè)備和機(jī)器的控制，使得人工智能機(jī)器人能夠完成更擬人化的操作，行為能夠更加符合人類的角度。

3 汽車電子設(shè)備

隨著人們消費水平的提高，必然促使人們對于生活質(zhì)量的要求提高，這導(dǎo)致了目前汽車行業(yè)所發(fā)生的巨大變革，這使得機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)隨著變革完美融合于汽車制造業(yè)之中。在過去，汽車通過燃燒汽油實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)化，這一過程中絕大部分熱量用于實現(xiàn)汽車驅(qū)動力的產(chǎn)生;而對于電力，多數(shù)提供給燈光、車內(nèi)空調(diào)、音響等設(shè)備。隨著芯片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等的快速發(fā)展，電力所需要供應(yīng)的設(shè)備越來越多，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也因此開始廣泛應(yīng)用，使得眾多現(xiàn)代化技術(shù)能夠搭載汽車各個設(shè)備中，實現(xiàn)更好的服務(wù)。

機(jī)電數(shù)控通過與車身雷達(dá)測距相結(jié)合使汽車駕駛員能夠更加迅速、安全地實現(xiàn)起步與停泊;防抱死系統(tǒng)作為汽車安全性能的重要指標(biāo)在機(jī)電數(shù)控一體化加入后，使汽車的反映更加靈敏，面對突發(fā)狀況更能夠保證人身安全;通過與變速器相結(jié)合，使駕駛員能夠觀測到更準(zhǔn)確的速度數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)傳輸更加準(zhǔn)確，通過與電子測算技術(shù)的相結(jié)合實現(xiàn)汽車各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性;激光測距系統(tǒng)作為評判現(xiàn)代汽車的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，在結(jié)合機(jī)電數(shù)控技術(shù)搭載到汽車上后，使汽車能夠迅速掃描前方的道路，標(biāo)記道路中的障礙物，同時通過監(jiān)視器反饋行車信息，使汽車駕駛員能夠在安全的環(huán)境駕駛車輛;汽車內(nèi)部搭載的操作反饋系統(tǒng)會對司機(jī)的操作情況及時進(jìn)行反饋，在緊急情況下如果駕駛員的操作出現(xiàn)問題，系統(tǒng)通過對內(nèi)部機(jī)器的運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行判定，為駕駛員提供相應(yīng)的參考操作，該系統(tǒng)對于目前無人駕駛汽車的發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用，但仍然處于試驗階段。總體而言，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在汽車內(nèi)部中的應(yīng)用，提高了現(xiàn)代汽車的整體性能，對行車安全起到極大的保障作用。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)充分發(fā)揮了設(shè)備的功能，大大提升其工作效率，延長使用壽命，減少設(shè)備維修次數(shù)。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)擁有遠(yuǎn)大前景，是目前技術(shù)發(fā)展的方向，是時代發(fā)展的必然選擇。我國的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，經(jīng)驗不足，更需要國家與政府重視起來，加大投資，深入發(fā)展。相關(guān)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)革新，方能盡快實現(xiàn)技術(shù)的“彎道超車”。

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