关于机电一体化技术的与

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摘 要:随着科学技术的不断发展,机电一体化趋势正在不断加强.所谓的机电一体化,主要是指机电和微电子技术两者能够相互结合.这种技术在社会发展的各个领域都有所应用,成为人们关注的重点.本文主要阐述了机电一体化技术的发展状况,仅供参考.

关 键 词:机电一体化技术;国内现状;发展方向

机电一体化技术的发展和计算机等先进技术的普及是分不开的.在某种程度上说是机械行业得以发展的福音.在机电一体化技术的运用过程中,不仅有效地提高了工作效率,同时也在节能环保方面做出了巨大的贡献,同时对于工作人员的工作量有所减少,提高了企业的综合竞争力.机电一体化是多种技术的结合,其中包括微电子、计算机一级信息等在内的综合性较强的高新技术.

1.机电一体化的内容

机电一体化,顾名思义就是机械和电子的有机结合,实现一体化.这种技术是系统工程领域的一个重要技术,具体来说,机电一体化包含的范围较广,是一个总称.其中机电一体化系统是多种要素相结合的整体,能够最大限度地满足人的基本要求.在机械系统和微电子系统相互结合的过程中产生了一种新的功能.可以实现工作人员与机械设备的有机统一.一个完整的一体化系统,必须要包括机械装置、传感器在内的五大要素,否则就是不完整且没有工作能力的机电一体化系统.机电一体化工程也被称为机械电子工程,从名称中就可以看出工程的组成部分.其中机电一体化系统和机电一体化工程是相互联系、有机统一的.是理论和实际的结合.

机电一体化工程需要有系统的思想来指导,其中系统设计原理和综合集成技巧能够体现在机电一体化思想中.而且工程设置所运用的方法论也是科学合理的,并且具有一定的广泛性,包含系统工程和控制论等信息在内,使得机电一体化工程具有较强的科学性.同时一体化的思想和技术已经在光电、机电以及人机等领域都有所应用.

2.机电一体化产品的主要优点

1)机电一体化产品在运用的过程中,具有多重功能,其中记忆性较强,可以进行有效地运算、控制工作,同时对于信息的处理也能够达到相应的标准.进而实现产品的在使用过程中的高效性和智能化.因此机电一体化的主要特征就是具有多功能特性.

2)多数的机电一体化产品都具有较为简单的结构.随着科技的不断发展和进步,产品逐步朝着更加轻、薄的方向发展.同时采用标准化的方式来设计制作.这也是新一代机电一体化产品的一大特点.

3)对于机械领域中技术的运用,多具有节能环保的特点,机电一体化产品也不例外.在具体的运用过程中,可以根据实际负荷量来进行有效地控制和调节.因此,其节能特点较为突出.

4)对于机电一体化产品来说,其主要的特点就是具有智能性,而且安全可靠.因为在产品应用的过程中,该产品可以进行自动控制,诊断功能强.

3.机电一体化产品的类别

1)典型的机电一体化产品.这类产品机与电有机地融为一体.具有较完整的结构.如数控加工中心、工业机器人、彩色复印机、自动绘图机等.这些产品属于机电一体化的高级形式.它们单靠机械或电子是无法或很难实现的,机械与电子一旦分离,整机即无法运行.

2)机械产品中的一部分控制功能和机构用电子装置代替.这类产品如打印机、机电一体化照相机、带微机控制或数字显示的各种机械设备等.

3)以微电子装置代替原设备的信息处理机构.

这类产品如指针式石英电子表、全电子式交换机、带微处理器的各种仪表、电机调速装置等.

4.机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步.因此,机电一体化的主要发展方向如下:

1)光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的,因此,引进光学技术,能有效地改进机电一体化系统的传感系统性能、能源(动力)系统和信息处理系统性能,光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2)全系统化--智能化.今后的机电一体化产品特征越来越明显,智能化水平越来越高.模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标.这主要受益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展.机器人与数控机床的智能化就是其重要应用.

3)技术产品--网络化.20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术.网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等都带来了巨大的变革.各种网络将全球经济、生产连成一片.企业间的竞争也将全球化.机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠.很快就会畅销全球.由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾.而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品.因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展.

4)微型机电化--微型化.目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了.届时机械和电子完全可以融合,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件.这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向.

5)自律分配系统化--柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的冗余度,有较强的柔性,能较好地应付突发事件,被设计成自律分配系统.在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的自律性,可根据不同的环境条件做出不同反应.其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体行动是可以改变的.这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统.

6)设计产品--绿色化.工业的发展给人们生活带来了巨大变化.一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染.于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然.绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势.绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高.设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途.

5.总结

综上所述,本文主要通过介绍机电一体化的内容、机电一体化产品的主要优点、机电一体化产品的类别以及今后机电一体化的发展趋势等方面,主要了解的我国机电一体化发展中需要完善的地方以及目前的发展所遇到的瓶颈期.只有不断提科学技术的发展水平,才能促进机电一体化的发展.


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