機電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展

李旺

摘 要：隨著機電一體化技術的不斷發(fā)展，對于工業(yè)中機電一體化產(chǎn)品的功能、結構等也產(chǎn)生了一定的影響，從而為工業(yè)機電一體化的發(fā)展帶來了一定的機遇。機電一體化與人們的生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，為了順應時代的發(fā)展需求，必須要經(jīng)過不斷的創(chuàng)新，充分發(fā)揮現(xiàn)有技術的優(yōu)勢，從而創(chuàng)造出更多能夠全方位滿足客戶需求的產(chǎn)品，在激烈的市場中占領市場份額。本文進一步分析了機電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展，以供同仁參考借鑒。

關鍵詞：機電一體化；創(chuàng)新；發(fā)展

1 機電一體化技術的應用

1.1 在數(shù)控機床領域當中的應用

在數(shù)控機床領域當中，機電一體化技術能夠使其功能結構以及控制精度和操作復雜度等得到有效的改善。采用機電一體化技術，能夠實現(xiàn)多處理器，多種線構建模塊化，以及總線式與緊湊型結構的相關建設，對于數(shù)控機床的發(fā)展具有非常顯著的作用。而且在進行數(shù)控機床領域的設計師，應用機電一體化技術，能夠大大增加開放性，使硬件功能模塊和體系結構，具有非常好的兼容性，以及層次性和適應性。

1.2 在自動機與自動生產(chǎn)線的應用

機電一體化技術在自動生產(chǎn)線上的應用十分普遍，這其中不乏生產(chǎn)型行業(yè)繁榮的強有力推動，同時在經(jīng)濟的快速發(fā)展情況下，很多自動化生產(chǎn)線及生產(chǎn)設備被應用到工業(yè)生產(chǎn)中的基礎環(huán)節(jié)，大大推動了工業(yè)化的發(fā)展水平。然而，當前機電一體化技術仍需不斷向前發(fā)展，依然還有很多重要的難題等待攻克，譬如邊坡調(diào)速以及人機界面系統(tǒng)設計等都是需要關注的方面。

1.3 在工業(yè)機器人開發(fā)過程中的應用

機電一體化技術為基礎的第一代機器人，能夠擁有示教再現(xiàn)特征。也就是說可以根據(jù)指示教導進行運動，但是不能夠對周圍的作業(yè)環(huán)境以及作業(yè)對象等進行靈活適應。在第二代開發(fā)過程當中，使用了先進性傳感元件，可以對操作對象和作業(yè)服務環(huán)境進行簡單信息的攝取，然后以此為基礎進行相關的計算和處理，對相關動作進行反饋，表現(xiàn)出低級水平的智能化。在第三代機器人有一張中，則實現(xiàn)了智能化特征，使用機電一體化技術，將企業(yè)多重感知功能進行強化，進行自主的邏輯運算，判斷以及決策，使其在復雜的作業(yè)環(huán)境當中能夠實現(xiàn)現(xiàn)代化科技化。

1.4 在柔性制造和集成計算機制造系統(tǒng)當中的應用

柔性制造屬于系統(tǒng)的計算機化，在進行柔性制造的過程當中，可以利用數(shù)控機床，計算機，機器人以及自動化倉庫和搬運小車等進行系統(tǒng)的構建，使企業(yè)在工作過程中可以實時隨機，并且按量進行相關裝配部門的裝配以及加工制造。對于小型中型批量和多品種更改設計頻繁的零散型批量零件生產(chǎn)，非常適用。

2 機電一體化的創(chuàng)新

現(xiàn)階段，市場中競爭日益激烈，哪家企業(yè)能夠了解客戶的實際需求并且把握住機會，才能夠搶占市場先機，從而占領市場份額，企業(yè)才能夠獲取更高的利潤。總之，在市場的刺激下，機電一體化技術只有尋求不斷的創(chuàng)新才能夠在市場中站穩(wěn)腳跟

2.1 材料方面的創(chuàng)新

有針對性的以材料為基本元素進行創(chuàng)新，主要應該從以下兩個方面加以認知。第一，針對新材料展開具體的研發(fā)工作，對于這一類的研發(fā)工作，一般都要具備很強的專業(yè)基礎，其被歸為科研的范疇當中，在某種程度上還能夠促進機械一體化技術相應系統(tǒng)的發(fā)展。第二，可以嘗試對已有的一些新型材料進行應用，促使產(chǎn)品材料的性能得以改善，精簡產(chǎn)品的體積及重量，最終使產(chǎn)品的整體強度都得到優(yōu)化，使其將良好的阻尼特性展現(xiàn)出來。當然也可以對一些相關的有針對性性能的材料進行應用，比如運用一些耐腐蝕、抗震強、耐磨性良好的材料等。

2.2 結構方面的創(chuàng)新

產(chǎn)品結構的創(chuàng)新是產(chǎn)品創(chuàng)新的一項非常重要的內(nèi)容。機電一體化產(chǎn)品在產(chǎn)品設計的過程中，就需要進行產(chǎn)品結構上的創(chuàng)新。產(chǎn)品結構的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在傳動方式、物理機械結構、動力裝置以及周邊設備搭接形式等方面的創(chuàng)新。對于產(chǎn)品的結構進行一定程度上的創(chuàng)新，從而實現(xiàn)產(chǎn)可以品結構層次豐富化、多樣化的目標。

2.3 造型方面的創(chuàng)新

從一定程度上來說，作為商品，其在作用和價值上與人臉存在著共同之處。用戶在進行購買的時候，一般最初是與產(chǎn)品的整體外形進行接觸，如果產(chǎn)品擁有更加美觀的造型，就能夠讓用戶產(chǎn)生一種好的第一印象。所以，在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，應該針對外觀造型實現(xiàn)有針對性的創(chuàng)新，從而使機電一體化的相關技術產(chǎn)品在外觀造型方面更加被用戶認可，當然，還應該充分兼顧產(chǎn)品的性能，使其二者之間的連接性更加緊密。在進行具體設計的時候，可以應用CAD技術來促使相關數(shù)據(jù)變得更加標準及準確。

2.4 傳感方面的創(chuàng)新

在機電一體化技術系統(tǒng)當中，傳感技術是不可缺少的一部分，傳感器在其中扮演著十分重要的角色。假設針對傳感器有針對性地加以創(chuàng)新；一般需要從以下幾點著手：第一是傳感器原理；第二是敏感元件；第三是高性能傳感器。如果能夠從以上三方面著手，系統(tǒng)就能夠實現(xiàn)傳感創(chuàng)新。

2.5 功能方面的創(chuàng)新

對于機電一體化，要實現(xiàn)技術產(chǎn)品功能的創(chuàng)新主要可以從兩個方面著手。一方面可以將已有的技術產(chǎn)品定為基本框架，實現(xiàn)一定程度的改進與優(yōu)化，完善并創(chuàng)新其的相關性能；另一方面可以立足于社會整體需求趨勢這種基本導向，有針對性地進行創(chuàng)新，從而使產(chǎn)品的全新功能都具有一定的針對性。相比較而言，后一種的創(chuàng)新方式其長效性更佳，只要成功研發(fā)出來，就會使市場格局做出一定的改變，幫助企業(yè)將其核心競爭力建立起來，使其能夠在市場競爭中占據(jù)主導性地位。

3 機電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展

3.1 微型機電化

現(xiàn)階段，我國機電一體化技術在使用半導體器件進行指導的過程中，所使用的技術一般情況下為蝕刻技術。這一點在實驗室中也能夠產(chǎn)生亞微米機械部件，如果把這種情況應用到實際生產(chǎn)過程中，還需要把機械部分和控制部分加以區(qū)分，這樣能夠縮減機器的體積，最終形成了自我調(diào)控元件，這也是機電一體化未來的發(fā)展方向。

3.2 全息系統(tǒng)化

隨著智能技術的長遠發(fā)展，機電一體化技術也逐漸應用在智能技術之中，并且全息系統(tǒng)化的功能也在逐漸的變得完善，智能技術在一定程度上也變得更加明顯。全息系統(tǒng)化在使用的過程中，主要會體現(xiàn)出 2 種特點，一是開放式總線結構和模式化結構，在這樣的情況下，系統(tǒng)就能夠進行任意裁剪和重組；二是通信能力的顯著提高，這也會最終實現(xiàn)人機一體化技術。

3.3 自律分配系統(tǒng)化

機電一體化技術是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其勢必受到現(xiàn)代科技的影響，因而機電一體化技術和產(chǎn)品不論是在控制系統(tǒng)的研發(fā)更新，還是執(zhí)行系統(tǒng)的完善優(yōu)化，都還有很大的提升空間，從而保證機電一體化技術更加靈活，從而應對各種突發(fā)事件，根據(jù)不同環(huán)境要求，來做出不同反應，以增強機電一體化技術的靈活性和適應性。

3.4 光機電一體化

隨著科技的日新月異，社會中常見的機電一體化技術通常包含傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)等內(nèi)容，為確保機電一體化技術能夠有序發(fā)展，光學技術的引進和使用也是一個重要的思考方向。充分借助光學技術的優(yōu)勢來助推機電一體化技術的進一步完善和發(fā)展，從而強化機電一體化技術的傳感能力和信息處理能力。

4 結束語

目前我國的機電一體化是計算機技術等多種先進技術的融合體，而且在未來還會融入更多領域的高科技。現(xiàn)在的重要任務就是充分認識到機電一體化未來的發(fā)展方向，采取有效的措施來促進機電一體化水平的提高。

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