试论机电一体化技术的应用及发展趋势

黄炳道

摘要：随着我国科技技术的不但发展，机电一体化技术已经达到国际领先水平，在我国不同行业已经开始广泛应用，而且应用领域范围仍在不断扩大，已经呈现出一种多元化发展的良好态势。机电一体化科技手段涉及非常广泛的专业知识，需要多种专业技术进行有机结合，默契高效地进行协同作业，并不是简单的将多种技术拼凑到一起。目前广泛应用的机械自动化生产设备都可以视作是由机电一体化作为技术支持。

关键词：机电一体化；技术应用；发展趋势

1导言

机电一体化技术的出现，是社会生产力发展到一定阶段的必然产物。机电一体化技术实现了机械技术与电子技术的有机融合，在信息技术的推动下，驱动及信息处理技术、传感技术、软件技术等各项技术之间的密切配合，使得机电一体化技术趋向于智能化和现代化。

2机电一体化技术及其特点

机电一体化技术是一种在生产实践中具有良好应用价值的综合性技术形式，通过机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术和信号变换技术等多种技术形态的有机结合，全面提高了工业生产技术水平，改善了工业产品的系统性和完整性，为工业技术科学化发展提供可靠支持。机电一体化技术的应用，能够在一定程度上加快生产速率，改善生产效率，优化改造工业生产集成电路，从而完善工业系统操作步骤，为工业生产精度控制提供可靠的技术支持。机电一体化的体积小且重量轻，尤其是新型技术产品在机电一体化中的融合应用，促进了新型半导体和集成电路技术研发得以实现，液晶显示在机电一体化中也逐渐得到广泛应用，使得机电一体化体系控制有效性得到明显改善，测量系统在体积和重量上也得到优化。不仅如此，机电一体化技术具备高集成控制系统，操作流程运行状况可依据计算机控制得以实现。机电一体化技术的应用促进了操作系统的简化，并且为系统整体安全运行提供可靠保障。

3机电一体化的技术核心

3.1信息处理及驱动技术

机电一体化的技术核心由外部硬件以及内部软件两方面组成。其中硬件技术是机电一体化的技术载体，信息处理器和驱动设备是硬件的基本组成单位。电机是一种目前使用非常广泛的驱动机器，但是由于技术过时，电机的使用效率和响应效率都存在很大的问题。目前，我国科研人员正在努力研究利用信息处理器、传感器以及电机三者进行有机结合。机电一体化技术和信息处理以及电子信息具有紧密的联系，如果想要进一步对机电一体化技术进行发展创新，就需要提高信息处理效率和准确性，解决机电一体化的抗干扰和标准化的问题。

3.2传感器技术

目前虽然传感器技术已经有了重大突破，已经开发出精度很高的传感器，但是由于成本较高、专业性要求严格等原因，还没有广泛使用。目前使用的大多数传感器在精确度、灵敏度以及可靠性方面都存在问题。如何提高传感器精确灵敏度是机电一体化技术发展突破的关键因素。光纤传感器技术是目前较为流行的前沿技术，也是未来传感器技术的发展趋势，未来将创造并使用非接触类外部接受信息传感器。

3.3机械制造技术

目前机械技术相对成熟，但是在机械的使用性能、精确度以及减轻质量上仍然可以进行改进。现阶段大多数使用的原材料多以钢铁为主，具有个很大的进步空间，完全可以考虑非金属类的复合材料。研制生产具有高密度、强硬度、低重量的新型材料，减少机械体积，提高机械使用效率，提高相应速度，减少能源耗费。

4机电一体化技术的应用

4.1数控机床

数控机床的实现，是机电一体化技术应用的鲜明代表，充分体现出国家机床生产水平。多年来我国科学技术不断进步，机床生产也取得一定成绩，机电一体化技术在数控机床领域的应用，促进了机床结构优化及操作精度的提升，机床功能更为完善，且操作安全性更高。就机床体系结构来看，机电一体化技术的应用，促进了总线式、模块化和紧凑型机床结构的形成，在开放性设计方式下，硬件体系结构与功能模块更具兼容性，机床层次性更加鲜明，满足用户对机床的应用需求。与此同时，通过WOP技术和智能技术的应用，机床控制系统基于编程技术和动态仿真实现智能化控制，全面提高机床系统运行安全性。机电一体化技术的应用，促进了大容量存储的实现，使得数控机床功能更为完善，便于开展多过程和多通道控制，系统组合能力优化，且能够自行建立系统开展复杂加工，全面提高机床生产效率。

4.2计算机集成制造系统

机电一体化技术的应用，促进了计算机集成制造系统的实现，通过各分散系统之间的有效组合，突破了部门之间的界限，基于制造对物流和信息流进行科学化控制，通过资源的有效利用，实现动态优化综合，为产品研发、经营决策以及生产实验等提供可靠技术支持。机电一体化技术的应用，促进计算机集成制造系统的优化整合，能够对各项生產要素进行妥善配置，挖掘生产要素内在潜力，从而全面提高企业生产经营效率，维护企业的综合效益。

4.3柔性制造系统

基于机电一体化技术的柔性制造系统的形成，能够结合装配需求实时开展生产工作，满足中小批量、多品种及零散零件等生产需求，推进生产活动的有序开展。

5机电一体化技术的发展趋势

5.1人工智能化

机电一体化技术未来的发展应用中，人工智能化的实现将会成为发展趋势之一。这主要是人工智能成为当前生产生活经济长信发展的主要部分，那么在工业机器人和数控机床应用的基础上，机电一体化实现人工智能化的发展更成为了必然的趋势之一。且人工智能化技术在机电一体化技术中的应用能够提高其生产的自动化程度，真正的不需要人员进行辅助操作管理，对于降低人力生产成本，提高工作效率等有着重要的作用。虽然，当前机电一体化技术实现人工智能化尚未实现，且处在研究的阶段，但是随着科学技术的发展，机电一体化技术的智能化操作将会实现。

5.2绿色化发展趋势

在最近几年，我国的工业获得快速的发展，人们的生活也因此更加舒适，物质条件也越来越好。但与此同时，生态环境不断遭遇破坏，受到严重的污染，资源也在逐渐减少。国家越来越关注环保方面的问题，并在此基础上颁布了一系列的环保措施以及与环保有关的发展战略。由此可见，对环境资源进行保护将会是未来的重要发展趋势。绿色产品的概念也在这样的背景下诞生，无论是使用、制造、效果还是设计方面，绿色产品都非常符合人类健康的要求和环境保护的要求。因此，机电一体化技术在未来将会朝着绿色化的方向持续发展。

5.3柔性化方向

机电一体化技术未来发展中，将会逐渐朝柔性化方向发展，也就是说，机电一体化技术将会建立自律分配系统，在系统内部，各子系统之间保持相互联系又相互独立的状态，共同为总系统服务，但也有自身的独立性。在不同的环境条件下，系统能够自行生成信息来优化系统行动，使得机电一体化技术更具适应性。

6结语

综上所述，机电一体化目前已经广泛的应用在各个领域，是我国经济发展不可或缺的一项重要生产技术。但是目前机电一体化技术仍然存在各种问题，需要进行深度科研并实际解决。在未来不断发展中，机电一体化技术必然更加智能化、自动化、网络化，高效精确地完成各种产品制造，为我国社会经济发展贡献出一份力量。