机电一体化技术的现状与发展趋势初探 张仿琴

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:张仿琴
[导读] 摘要:机电一体化是指将电子技术融入机械信息处理、结构、控制以及动力功能中,实现电子软件、技术与机械装置的有效结合,并构建完整一体化系统。
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        摘要:机电一体化是指将电子技术融入机械信息处理、结构、控制以及动力功能中,实现电子软件、技术与机械装置的有效结合,并构建完整一体化系统。本文基于机电一体化技术的现状与发展趋势初探展开论述。
        关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势初探
        引言
        机电一体化的应用优势,智能控制技术能够对机电一体化系统当中的部分程序以及结构进行智能化的调整和控制,从而为程序工作的可靠性提供有效的保障。相关的操作人员可以借助计算机网络技术来对相应的程序进行编写,这些程序与机电一体化技术的结合能够实现对机械的智能化控制。除此之外,智能化控制技术也能够基于外部环境的变化对工作内容进行调整,实现对工作的有效调度。
        1发展现状
        机电一体化技术在科学技术不断发展的背景下,俨然从以往的理论研究时代过渡到当前合理化应用的时代,并且现阶段机电一体化技术的应用涉及到多个领域,不仅为人们的生活、工作提供较大便利,亦能实现对人力劳动的解放。例如现实生活中常见的智能云电视、扫地机器人、微波炉等设备,均涉及到机电一体化技术的应用。纵观机电一体化技术的发展,其中历经多个重要阶段:1)20世纪60年代,属于机电一体化技术发展初始阶段。在此期间,人们通常会将机械产品的性能、结构利用电子技术进行简单、初级的优化,以此达到提高机械产品性能的目的。但是此阶段电子信息技术发展水平较低,所以机械装置与电子信息技术无法有效融合,导致机电一体化技术无法被广泛推广和应用。2)20世纪70~80年代,此阶段属于机电一体化技术的蓬勃发展阶段。在此期间,人们可以通过对计算机技术、通信技术、控制技术等群体技术来促进机械装置与电子技术的融合,进而为机电一体化技术的发展提供保障。并且微型计算机与超大集成电路的发展使得机电一体化技术的发展具备良好的物质基础。3)20世纪90年代,此时机电一体化技术的应用已经逐渐朝着智能化的方向发展,并出现了微机电一体化、光机电一体化等技术。与此同时,人们对机电一体化技术的研究也愈发深入,通过建模分析、集成方法的应用促使机电一体化技术得到创新发展。此外,光纤、人工智能、神经网络等技术的发展推动机电一体化技术迈入全新发展阶段。
        2在计算机制造相关领域中的应用
        在计算机方面的集成制造系统当中,也能实现机电一体化技术的有效运用,使得核心系统所具有的功能得到更好提升。在这其中,可以将该系统简称为CIMS,在进行技术的组合、集成当中,并不是分散式系统的一种简单整合,而是借助该技术的有效运用,使得全局的动态变得更加综合化和最优化,取得良好的应用效果。在这样的模式下,就能实现整个系统的升级,使得原本部门间的一些限制、界限得到真正的突破,实现部门和部门之间的结合等,实现对产品生产、开发的一种综合化的管理。因此,在该领域当中,伴随着技术本身的不断发展,能实现各个因素之间的良好配合,并在应用下不断优化,使得功能得到显著性的提升。
        3在智能制造相关领域中的应用
        智能制造技术是对人工智能研究的拓展,就当前的社会生产情况而言,智能制造的作用主要体现在以下两个方面:1)智能制造技术通过计算机模拟系统对相应的工程进行科学的决策,从而降低成本,减少人力物力的支出,改善生产效益。2)智能制造中机电一体化系统,通过人工智能机器人和人类专家共同组成,从而不断改善机械制造的水平。智能机器人是机电一体化技术的最高技术,因此在智能机器人中需要充分重视电子技术和机械技术的作用,并充分利用仿生学的知识,让机器人更好地发挥作用。

目前智能机器人也是机电一体化研究的重要方向,智能机器人的应用过程中需要结合传感技术、控制技术以及信息技术,从而对人类的思维模式进行模仿,赋予机器人更多的判断能力。利用智能系统,机器人可以对系统的数据和信息进行相应的识别、分析和处理,并集合人类的实际习惯,通过仿生学技术的应用完成相应的操作指令。将智能机器人应用到智能制造中,可以在很大程度上解放劳动力,降低生产成本,同时能在工作时间上延长,充分利用机器人的优势,提升生产量,确保生产质量。最后,智能机器人在应用过程中,还能提升生产的规范性,从而有效避免生产过程中造成的不必要的失误,通过这种方式可以进一步提升生产精度。对于机器人而言,比人工生产的适应性更强,因此可以在相对恶劣的环境下从事生产活动,从而进一步降低生产的风险,提升生产的安全性。
        4机电一体化技术的发展趋势分析
        近年来,随着计算机技术的广泛应用和发展以及与传统生产行业的有效融合,产生了具有良好自主性、智能化生产工艺的智能制造系统。通过这种系统能够有效实现对机械设备的智能化和远程化控制,从而有效实现自动化生产。从某种程度上来说,智能制造是工业生产的一次革命。为了进一步发挥智能制造的积极作用,提高生产系效率,降低生产成本,需要将其与机电一体化技术进行有效结合。在智能制造过程中应用机电一体化技术,能够进一步拓展传统生产方式和模型,有效提高生产效率,并有效降低生产过程中的成本,达到良好的生产效果。分析显示,在智能制造过程中应用机电一体化技术,可以有效降低各种安全事故的发生率,提高生产活动的安全性。基于此,有必要结合智能生产的实际情况,积极应用机电一体化技术,为实现良好的经济效益、社会效益和市场效益打下基础。
        机电一体化技术的水平大幅度的提高,并且其应用的范围也不再只局限在机电工程方面,而是在各行各业都有所涉及。这项技术已经成了当代工业技术发展的核心技术支持。机电一体化实质上是将电子和机械紧密的联系在一起,形成看对机械的智能化管理,减少了人力物力在这方面的浪费,加强了智能制造的现实意义。(1)该技术在发展的过程当中会向智能化不断靠拢,广泛的集合心理学、人工智能,计算机相关科学、模糊数学等技术方法和思维方式,实现人工智能的模拟,在判断能力、思维能力上得到显著提高。(2)该技术在发展的过程中会向模块化的方向不断靠拢,但这是一个非常艰巨的任务。从当前的实际情况上看,该技术已经被广泛性的运用在社会的各个领域当中,各个产品在厂家、种类等方面也是非常繁杂的,要想实现技术的操作其实是有一定难度的。所以,在未来,应该推动该项技术朝着模块化的方向更好的发展,实现新产品的集中开发、管理等,使得管理效率得到显著提升,将该技术的发展趋势、价值更好地展现出来。
        结束语
        机电一体化是以计算机技术、信息技术、自动控制技术等技术综合形成的有机系统。在大数据的推动下,机电一体化系统的精密程度不断提升,其中电子技术在机械生产中的应用在很大程度上改善了生产效率。此外,在电网技术的应用方面,机电一体化的应用也呈现出良好的发展前景。
        参考文献
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