机电一体化技术的发展与应用

李远良++李亮

摘 要：随着科技的发展，机电一体化技术一直在不断地发展，各项技术不断的完善。机电一体化技术在当今机械产品设计中起到的作用是不容忽视的，是当前机械行业发展的重点，机电一体化技术在机械行业中运用减轻了人们生产生活的负担，节约了人力资源。因此，以后的世界必将成为机械工业的舞台。机电一体化技术在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。

关键词：机电一体化技术;现状;发展趋势

机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。微机电一体化又是机电一体化的一个重要分支和发展，是当代微机械技术（或纳米机械技术）和先进的微电子技术的高度融合，是微米（ 或纳米）水平的机电一体化。机电一体化技术发展的瓶颈，是微机械技术（或纳米机械技术），电子和软件技术已满足要求，但机械元件至今很难做到小型化，无法适应微小空间的接口连接，控制协调和机电动作。科学家预言，微机电一体化是今后10年十大关键技术之一。

一、机电一体化基本结构

机械本体就像人体的身躯骨架它是系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械连接等。动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样为系统提供能量和动力功能驱动执行机构使系统按照控制要求正常运行。传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号传输到信息处理单元经过分析处理后产生相应的控制信息其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。驱动部分就像人体的肌肋腱接受大脑指挥驱动四肢运动一样在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能。执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样根据控制信息和指令完成各种动作和功能执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构。控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆思考和判断问题一样将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行它一般由计算机可编程序控制器数控装置以及逻辑电路A/D 与D/A 转换I/O 输入输出接口和计算机外部设备等组成。

二、我国机电一体化技术的发展趋势

机电一体化产品发展最终的目的是能够满足人们生活和生产的多样化和自动化，它的发展促进和其有相技术的发展和进步。我们从整体上对机电一体化产品进行分析，大致总结出机电一体化的发展方向最主要的是：智能化、网络化、小型化和轻量化、绿色化和集成化。下文对此略加探讨：

（一） 智能化

机电一体化技术目前正朝智能化方向快速发展。智能化就是把人的智慧融入到机械中，使之发挥更好的作用。即要求机器行为在控制理论的基础上，模拟人类的才智，系统具有人机一体的能力，做到了人机的有机结合，但并不是取代人。比如代替人的五官功能的电子机械，通过声音输入输出可以实现人机对话的功能。一些机械制造厂通过采用电子技术的智能化，逐步实现了机械厂的无人化和自动化。智能化是目前机电一体化研究的一个热点。

（二）网络化

网络技术的飞速发展给社会各个领域带来了巨大变化，其中对机电一体化技术影响重大，使其朝着网络化方向快速发展。在计算机网络技术飞速发展的同时，各种监控技术在网络为基础的迅速发展起来。特别是远程控制，对于远程控制的终端设备就离不开机电一体化产品，无论距离控制对象多远，只要利用计算机网络把家用电器全部连接起来，就可以实现对家用电器的无线遥控，令其完成你所期望完成的工作。机电一体化产品朝网络化方向的飞速发展给人们带来了无穷的知识和乐趣。使人们体会到高科技带给人们的快乐。

（三）小型化

小型化和轻量化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。小型化和轻量化就是把电子和机械完全融合在一起，执行机构、传感器、信号处理与控制电路等均可集成在一起，体积小、功耗低、使用方便是它最大的特点。在军事、医疗等领域占有极大的优势。目前，人们在过于追求发展经济的同时，往往忽略对环境保护的重视。人们的生活水平提高了，可环境破坏日趋严重，资源消耗剧烈，能源面临枯竭。因此，我们应保护和提高环境质量，保护人类健康以及合理使用自然资源。绿色产品就有更大的发展空间，所谓绿色产品是指消耗低、使用材料少、环境污染低而且符合人们健康标准的要求的产品。产品在研发、设计、生产、包装、使用和销毁的过程中均符合环保的要求，对人类健康没有威胁，资源利用率极高。因此，我们应减少污染，只有这样绿色机电一体化产品才能在未来发展的更好。

（四）集成化

所谓集成化就是把不同功能、不同方向的模块集成为一体，这样把生产过程中处理加工、装配、检测、管理等多种工序都包含在了一起。使系统具有更广泛的柔性可以实现多品种、小批量生产的自动化与高效率。对于计算机集成制造系统，在发展的过程中，更注重人机一体化，均配备了硬件和一定的软件功能。在发展的过程中，不仅追求自动化和数字化，更重要的是要注重基本技术。

三、结束语

机电一体化技术是当前社会充满生机的一项技术，机是多种学科的交叉，是一种涵盖多种技术的复合技术。它包括机械基础知识、PLC、传感器、电动机等方面的内容。随着现代科学技术的发展，也使得机电一体机在当前机械加工中技术措施和技术控制手段不断的结合和完善，是当前企业在发展中能够合理有序发展的关键，更是当前社会在发展中逐步实现现代化发展的主要技术和方式。随着社会的发展以及技术水平的提高，机电一体化技术所包含的领域也越来越广，在企业中的使用也越来越多。通过上述，我们了解到机电一体化技术的发展历程以及未来的发展趋势。随着社会发展越来越“智能”，机电一体化技术也逐渐向智能化、微型化方向发展，这在一定程度上对我国国民经济起到了推动作用。

参考文献：

[1]张智慧.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].中国高新技术企业，2014（24）.

[2]苏林.机电一体化在喀拉通克铜镍矿的应用及发展对策[J].企业文化，2015.