机电一体化技术的应用和发展构建

◎赵俊强

机电一体化技术的应用和发展构建

◎赵俊强

机电一体化技术在近年来获得了较多的发展与应用，在对应领域当中发挥出了重要的作用。在本文中，将就机电一体化技术的应用和发展进行一定的研究。

在现代技术不断发展的过程中，学科间的渗透与交叉更为明显，并因此在工程技术获得了更快的发展与改造。在机械工程领域中，机电一体化技术在计算机同微电子技术发展的过程中不断完善，并在实际应用当中发挥出了重要的作用。

机电一体化技术应用

目前，机电一体化技术的应用主要有以下方面：第一，数控机床。在不断发展当中，数控在控制精度、功能、操作以及结构等方面获得了积极的应用，其发展逐渐向着模块化、紧凑化以及总线式方向发展，且为多主总线、多CPU体系。在开放式设计下，能够对用户的应用效益进行最大限度的提升，硬件功能模块与结构也具有了更好的兼容性以及层次性。为了实现加工的动态仿真，在系统当中通常具有模糊控制以及在线诊断机制的引入，且大容量存储器以及模块化软件的应用，不仅对于数控功能而言是一种积极的丰富，且能够有效提升系统控制功能；第二，工业机器人。在以往机器人应用中，其仅仅在示教内容方面能够实现简单的运动，而在面对不同作业对象以及工作环境的情况下，其在具体灵活性以及适应性方面则存在着一定的不足。而在技术不断发展过程中，第二代机器人当中已经具有了较多的传感元件，在实际工作当中，将对操作对象以及作业环境实现简单的信息获取、处理分析，在作出相应判断的基础上实现动作控制。现代机器人则具有了更多的感知功能，对复杂的逻辑思维进行处理，且能够在不同环境当中独立行动；第三，分布式控制系统。在该系统中，即由中央计算机实现智能控制单元以及测控计算机的控制指挥，通常情况下，其可以分为二级或更高级别，能够有效实现具体生产当中监视、管理、集中操作以及分散控制等功能。在测控技术不断发展的情况下， 分布式控制系统也在此过程当中具有了更为强大的功能，不仅能够实时控制生产过程，且能够对生产进行在线优化、实时调度以及计划统计管理等功能，是一种集测控管理于一体的综合式系统。应用特点方面，具有着较高的可靠性、便于维护、控制功能多且可扩展。此外，该系统也具有联锁保护功能，通过人工手动控制方式的应用进一步提升系统运行的可靠性。

机电一体化技术发展趋势

机电一体化在未来当中的发展趋势为：第一，高性能化。在实际应用当中，相关工作对机电一体化技术具有了更高的要求，为了对现阶段生产需求进行满足，在新一代机电一体化系统当中，则在效率、精度、可靠性、速度方面具有了更高的要求。对此，在未来发展中，机电一体化技术则需要向着更高效率、高可靠性以及更高速度方面发展；第二，微型化。微型化即是指机电一体化向着微型领域发展，是人们在对高新技术微型化追求所指引的。同普通技术相比，微型机电一体化产品在军事、信息以及生物医疗方面具有着更为明显的优势，在实际应用当中具有着运动灵活、体积小以及耗能小的优点，能够胜任更多任务；第三，智能化。人工智能是现阶段机电一体化技术发展的一个主要方向，主要包括有数控机床智能化以及机器人智能化。所谓智能化，是对机器行为的一种描述，是在控制理论基础上对新方法以及思想的吸收，在对人类智能模拟的基础上使其拥有逻辑思维、自主决策以及推理判断的能力，在实际控制方面具有更高的目标；第四，系统化。系统化方面，其主要特征有两个方面。首先是模式化总线以及开放式总线结构的应用，以此使系统能够以任意方式组合裁剪，灵活组态，实现多子系统的综合管理以及协调控制。其次是通信功能方面的升级，即人同产品间的关系成为技术发展的重点，在未来，机电一体化相关产品将向着人性化水平更高的方向发展。在现实生活中，很多机电一体化产品都是由人类以及动物启发而研制的，如何对机电一体化赋予更多情感、人性以及智能，对具有人性化产品进行研制则成为了未来技术发展的主要方向；第五，网络化。在网络技术不断发展的过程中，市场环境也在此当中具有了较大的变化，并因此对机电一体化同网络化的融合进行促进。在我们现今所处的网络时代中，以网络为基础的远程控制以及监视技术不断涌现，对于远程控制终端而言，其自身即是机电一体化产品，通过网络的集成，人们在家中即能够享受各类技术的便利，以此使得网络化是机电一体化未来发展的一项重要趋势；第六，绿色环保化。绿色环保是现今时代发展的重要主题，对于机电一体化发展来说也是如此。在产品设计、制造以及具体应用中，都需要保证产品能够满足环境保护方面的需求，不仅具有较高的资源利用率，且需要避免对生态环境造成危害。在此过程中，机电一体化技术也将通过能源以及资源的高效利用积极寻求可持续发展道路。

在上文中，我们对机电一体化技术的应用和发展进行了一定的研究，在未来发展中，需要能够充分把握该技术应用重点，在把握技术需求、发展方向的基础上从环保、智能、性能、微型以及网络方面入手，不断扩大技术影响力与应用价值。

（作者单位：北京志能祥赢节能环保科技股份有限公司）