对机电一体化的创新及发展方向的研究分析

居剑文（黄冈职业技术学院，湖北 黄冈 438002）

对机电一体化的创新及发展方向的研究分析

居剑文
（黄冈职业技术学院，湖北 黄冈 438002）

在工业生产的发展过程中，机电一体化已经逐渐成为了工业生产中的主流技术，在很大程度上推动了机械自动化的系统进程。为了进一步推进机械自动化发展，需要强化机电一体化技术的创新，本文通过机电一体化技术的全面研究，论述了这一技术的发展过程，以及具体的应用现状，对技术上的创新进行了探讨，并详细论述了未来的技术发展趋势。

机电一体化；技术创新；发展趋势

0 前言

在人类社会整体科技水平持续提高的情况下，机电一体化也在进行着技术方面的突破，概念也随着时代背景的不同，发生着一定程度的变化。这一技术最初相对简单，仅仅是在机械工程中应用了一定程度的电子技术，随着整体科技水平的提高，以及人类需求标准的提高，这一技术开始向着更加高端的方向发展，并且展现出了更多的技术性能。在这一技术系统中，融入进了更多的技术含量，有着更高的实用价值。

1 机电一体化技术的现状

1.1 传感器和自动化仪表

机电一体化技术对与相关的仪器仪表依赖性较大，需要通过相关的仪器仪表明确具体状况，从而实现自动化控制。通过对微处理器的科学应用，在根本上改变了仪器仪表的性能，使其展现出了更加卓越的自动化性能，不仅更加智能，并且拥有更加卓越的精度以及可视性，同时操作起来更加简单方便，更加安全可靠。而且从一定程度上实现了结构的优化，使重量以及体积得到了很大程度的精简，功能更加多元化，性能更强，同时极大缩减了制造成本，使仪器性价比得到显著提升。在技术优化的背景下，微处理器得到广泛应用，使自动控制仪表功能更加多元化，不仅可以针对数据进行采集和整理，同时还具备相应的储存记忆功能，通过自动化控制实现通讯以及显示功能，甚至可以进行打印报表。

1.2 先进制造技术

在以传统技术为基本框架的基础上，广泛吸收相关先进技术，最终汇集成先进制造技术[1]。在这一技术系统中，不仅包括机械信息技术，同时还有材料以及能源技术，除此之外还包括现代管理技术。通过对相关技术的有机应用，使整个制造过程得到了显著优化，综合性能更强，不仅可以进行更加高效的制造，产品也会更加优质，同时环保性能更强，不仅从技术层面，从经济层面上讲，先进制造技术都可以达到理想效果。

1.3 机器人技术

从某种程度上讲，机器人技术作为未来的发展趋势，有着多元化的发展方向[2]。在具体的发展过程中，不仅可以更加智能化，并且会更加模块化，同时还会发展得更加家庭化，而且会更加微型。在智能化理论系统中，机器人需要逐渐具备人性化内涵，不仅需要具备人类的思维能力，同时还需要以人类的思维进行逻辑推理，并能够遵照人类的情感，进行高端智能的自主决策。在模块化理论系统中，具有标准化的构建集成，通过相关构件可以用最快的速度集成为一个机器人。具体来讲，可以通过购买相关标准构件的方式进行组装，通过人体功能的构件，如手、脑、腿等机器构件，可以进行针对性集成组装，从而可以代替人类完成相关工作。

2 技术产品的具体创新

在当今社会的市场环境中，用户在一定程度上决定着的格局，并且直接决定着企业生产的具体状况[3]。所以，只有按照用户的相关要求进行生产开发，才能获得一定的市场空间，只有针对技术产品进行持续创新，才可以建立自身的市场竞争优势。面对这样的情况，需要在产品生产以及开发过程中，充分兼顾市场的实际需求，在此基础上进行针对性的创新研究，是产品可以从造型或者功能方面满足市场的整体需求，不仅如此，还需要针对产品的结构以及材料进行市场化调整，最终使产品在控制以及具体的传感检测方面的性能得到创造性突破。

2.1 创新造型

作为商品来讲，在一定程度上与人脸有着同样的作用和价值。用户在购买产品的过程中，首先接触到的就是产品的整体外形，如果产品在造型上更加美观，将会使用户产生赏心悦目的心理感受。在这种情况下，在产品生产过程中，需要针对造型外观进行针对性创新，使得机电一体化的相关技术产品得到更加美观的造型设计，在这一过程中，还需要对产品性能进行充分兼顾，使两者之间可以得到充分衔接。在具体设计过程中，可以通过对CAD技术的应用，来使相关数据更加准确、更加标准。

2.2 创新功能

针对机电一体化来讲，创新技术产品的功能可以从两方面进行着手。首先医院有的技术产品为基本框架，进行一定程度上的优化和改进，使相关性能得到完善和创新，从而与用户的需求条件更加切合。除此之外，以社会的整体需求趋势为基本导向，进行针对性创新，使产品具有针对性的全新功能。从研发角度来讲，前者的创新过程相对平稳，不会出现较高的风险，只有以原有技术产品为基础，就可以进行有计划的优化升级。不仅如此，也无需投入大量的财力、物力以及时间就可以使经济效益得到一定程度的增长，并强化产品的市场竞争力。后者需要投入大量的资金以及相关技术资源，并且需要经历较长时间的开发周期，在这一过程中存在着较大不稳定性，极易出现市场风险。但是后一种创新方式拥有更好的长效性，如果一旦研发成功，将会在一定程度上改变市场格局，使企业建立其核心竞争力，确立市场竞争的主导性地位。

2.3 创新材料

在以材料为基本元素进行针对性创新过程中，需要从两方面进行认知。首先是针对新材料进行具体的研发工作，具体来讲，研发全新品种的金属化合物，或者全新种类的智能以及纳米材料等，同时还有高分子材料以及陶瓷材料。这种类型的研发工作，需要很强的专业基础为背景，属于科学研究的范畴，这可以在一定程度上对机电一体化技术起到相应的系统促进效果。除此之外，可以尝试应用已有的新型材料，改善产品材料的性能，使产品从重量以及体积方面得到精简，优化产品的整体强度，可以展现出良好的阻尼特性。同时还可以应用相关针对性性能的材料，如耐腐蚀的材料，或者耐磨和抗震的材料等。

2.4创新传感

作为机电一体化技术系统中不可或缺的部分，传感器发挥着重要作用。如果针对传感器进行针对性创新，需要从几方面着手，首先是传感检测原理，其次是敏感元件，最后是高性能传感器，从这三方面着手进行创新，将会系统推进传感创新。如果针对特定功能的技术产品进行传感创新，将会使机电一体化技术得到系统优化，并且会使企业拥有市场竞争的核心优势，并在市场竞争中拔得头筹。

3 技术发展方向

3.1 模块化

从某种程度上讲，模块化需要进行大量的工程建设，才可以逐渐成形。在机电一体化技术背景下，衍生出了大量的产品，不仅种类众多，生产厂家更是数不胜数。在具体研发过程中，需要解决很多方面的问题，首先是机械接口，另外还有电气接口，同时还有动力接口，以及环境接口，相关产品需要经过复杂的程序才能最终形成单元化。具体来讲，在动力单元中，不仅包括减速，还有智能调速，同时还包括电机。不仅如此，还有控制单元，这一单元不仅包括视觉图像处理，还拥有识别以及测距功能。

3.2 智能化

人类区别于动物的关键元素就是智能，通过智能进步人类社会才实现了不断的自我突破。在这样的背景下，针对机电一体化技术进行智能开发的过程中，需要强化技术产品的整体智能效果，无限接近于人类智能。所以，在某种程度上，智能化已经成为了这一技术的未来发展方向。在研发过程中，需要为技术产品注入人类的逻辑思维，可以通过人的价值观进行判断和推理，甚至需要在一定程度上拥有自主决策的能力。并且需要进行针对性的智能层次划分，保证多样化需求得到满足。

4 结语

在针对机电一体化进行创新的过程中，需要对技术要点进行充分兼顾，明确技术创新的具体方向。针对技术进行系统结构，从不同环节以及组成部分进行针对性创新，在此基础上明确技术产品未来的发展方向和趋势，并进行针对性技术建设，这样机电一体化技术才能得到发展。

[1]霍志普.机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究[J].浙江工业大学学报，2012,2（12）:10-13.

[2]裴罗光.新时代机电一体化的发展与创新——基于设计方法和发展方向的角度[J].北京工业大学学报，2014,2（02）:10-25.

[3]徐长锁.信息物理融合的机电产品数字化设计关键技术研究[J].华中科技大学学报，2012,2（08）:10-20.