淺談機電一體化技術

張俊

摘要：機電一體化決不是機械與電子兩種技術的混合或簡單疊加，而是兩者的有機結合。機電一體化系統是先進的自動控制系統，可以處理更多被控參數的復雜情況，計算速度也更快、更準確。機電一體化技術是新技術，是在傳統技術的基礎上發展而來的，機電一體化技術具有明顯的綜合性和先進性。機電一體化技術既不同于傳統的機械技術、電子技術和微電子技術，又不同于普通的計算機技術，而是將這些技術相互融合、相互滲透并產生飛躍而形成的新技術。

關鍵詞：機電一體化技術;發展趨勢;信息技術

引言

機電一體化最初只是一個發展理念，該理念最先由日本提出。任何一個全新的理念從開始提出到盛行都需要一段時間去發展，機電一體化也不例外。機電一體化技術需要計算機技術作為支撐，計算機技術越來越成熟的今天也使機電一體化發展愈加成熟。隨著計算機技術的進步機電一體化已經向多個發展方向延伸，例如目前的集成電路技術。機電一體化實用性很強，通過不斷把最新的科學技術引用到該項技術中會獲取更多的成就。機電一體化技術是再一次的技術變革與發展創新。

1機電一體化概述

機電一體化這個發展理念主要是從機械工程這個領域發展而來的，這項技術綜合性比較強，它既涉及計算機技術;也包括機械制造技術和微電子技術;它是由幾種不同的技術糅合而來的。目前機電一體化大多還是參與機械制造，技術人員利用該項技術生產研發機電設備，一直以來我國的工業發展都落后于發達國家，隨著機電一體化技術的使用我國工業迎來了自己的黃金時代，目前我國工業制造研發水平已明顯有著大幅度提高。機電一體化發展理念一經問世就在全球范圍內得到響應，使得以日本為中心在全球范圍內刮起了機電一體化的浪潮，在未來機電一體化會有更廣闊的發展趨勢。

2機電一體化技術的特點

下面我們會從兩個方面為大家講解機電一體化的特點，第一點我們從機電一體化產品特點入手介紹，另一點是機電一體化產品相比較其他產品有哪些優越性。

（1）機電一體化技術是由多種技術組合而成的一項生產技術。這也就意味著機電一體化產品是多組合產品，組成部分之間相互協調運轉。機電一體化產品也可以稱之為多功能產品，例如具有自動化、智能化等特點。具有這幾項智能化的工業產品一般都會具有以下功能：1、檢測功能，2、動力功能，3、控制功能，4、執行功能。這幾項功能一起協調運轉最終使得機電一體化產品具有一系列功能得以實現。

（2）普通的機電產品具有很多局限性，它更容易報廢，而機電一體化產品時間時間會更長，使用者操作起來也會更便捷。這一切都歸功于機電一體化產品具有自我監視和診斷的功能，機電一體化產品使用范圍廣，可以一人多機同步操作，對提高工廠的生產效率有很大幫助。

3機電一體化技術的應用情況

3.1工業機器人的開發和利用

工業機器人擁有很長的發展歷史，在一代代人的努力下工業機械人取得了巨大成就，首先我們必須肯定工業機器人的使用價值，對于一些人類自身去不了的環境機器人可以去，例如月球、火星等外太空。機器人也可以在一些危害人類身體健康的工作環境中工作，例如強輻射、污染嚴重的地區等等。我國工業機器人一共歷經三代，第一代工業機器人生產制造還是比較粗陋的，首先當時計算機等技術還不成熟，人們只能通過現有技術生產出完成簡單重復動作的機器人。第二代機器人相比較于第一代有了很大改觀，當時的技術人員把傳感器技術應用到機器人中，這使得第二代機器人能夠利用傳感器感知周圍環境并作出一系列應急反應。第二代機器人可以說還是比較成功的，至少按照當時的科技技術而言工業機器人可以說是科技成果最高體現。第三代工業機器人走向了智能化，它能夠根據工作環境做出一些類似于人大腦工作時的思維判斷，不同的情況做不不同的指示。第三代工業機器人完全可以多功能操作可以在很多殘酷惡劣的工作環境中工作。但是第三代工業機器人并沒有大批量投入生產使用，因為它的制造和生產成本太昂貴。

3.2應用于數控機床

機電一體化技術被廣泛應用于工業產生中，在眾多的實踐案例中數控機床最具代表性。數控機床在最開始的幾年一直處于停滯不前的狀態，但隨著機電一體化技術的越來越完善數控機床也開始發展起來。數控機床它的發展方向很明確，就是要向著多功能模塊進行。并且沿著一條總線來發展，數控機床有著自己一套完整詳盡的結構體系。數控機床雖然利用了機電一體化技術，但是它的整個發展理念卻是比較寬廣的，并且能夠不斷延伸發展，在不改變其兼容性和層次感的基礎上使數控機床能夠集編程與改裝為一體。數控機床具有多個獨立的模塊，這使得它的工作效率更高，一臺數控機床可以生產不同類型的工業產品，使得他的使用價值被大大提升，數控機床是我國利用機電一體化技術成功的經典案例。

3.3應用于分布式控制系統

分布式控制系統主要是相比那些集中式的控制系統來說的，主要是通過其中的一臺中央計算機來對那臺主要負責現場測控的多臺計算機進行指揮和控制。而且也由于其本身具有非常強大的安全性和功能性，因此就很容易促使其真正成為當前一些比較大型的機電一體化系統當中的主流技術。所以就必須要結合實際情況來進行分布式的系統控制工作，并通過層級的劃分來實施兩到三級，甚至是多級的劃分，再根據中央計算機所完成的對現場的實時監控、控制以及管理等操作。分布式控制系統也隨著測控技術的不斷發展和創新而不斷的進步和變革，同時在生產過程當中也能夠切實實現實時的調度和處理以及在線的優化、生產計劃的統一管理等多種功能于一體的綜合性系統。

4機電一體化的發展趨勢

4.1人格化方向發展

人格化方向發展指的是利用機電一體化技術生產出來的產品越來越具有人類的某些特性，第三代工業機器人越來越智能化就是一項最好的證明。人格化主要指的是機電一體化產品具有一些人的思考方式和行為，它能夠模仿人類去完成一些指令，在未來機電一體化產品工作效率會更高。

同時也由于機電一體化產品的最終操作使用者還是人，因此其形成和產出的主要目的也是為了能夠有效的完成人類所需要完成的目標和任務，所以提升機電一體化產品的智能化的過程，其實也就是以人的情感融入其中，從而真正實現機電一體化人格化的發展趨勢。

4.2智能化的發展方向

在未來機電一體化產品的發展方向就是越來越智能化，機電一體化有兩個系統，一是模糊邏輯系統，另一個是專家系統。很多機電產品的智能系統中都會存在著一些模糊系統，為了解決掉這個問題設計人員都會付與這個智能系統人的思維，讓它按照人的思維模式去解決問題，在很多領域內研發智能產品時一旦遇到這種問題就會用這種方法解決，這種方法是目前最有效的途徑。地鐵的智能系統中也存在模糊邏輯系統，將人類的思維輸入到該項系統中主要是為了解決掉慣性問題。地鐵乘客太多如果不解決掉慣性問題勢必會造成很大的安全隱患。而專家系統則主要是針對一些問題不解的智能軟件系統來進行，這樣就能夠在某一個專業的領域當中將某些相關的經驗和知識通過計算機能夠識別出的代碼的形式來表現，再利用專家系統來進行推理和控制。

結語

綜上所述，機電一體化技術的形成和發展，有效的改變了工業社會方面的發展情況，同時隨著經濟的發展，社會的進步，機械行業當中的科技水平也在不但的提高，機電一體化技術開始廣泛的應用到各個領域當中，因此未來的機電一體化技術的發展具有非常廣闊的發展空間。

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