机电一体化技术应用现状及发展方向论文
摘要：在科技发展的推动下，机电一体化技术应运而生，该技术结合了微电子技术和机械技术两大技术，这也是科学技术大发展的必然结果。在工程领域，广泛应用电子技术与计算机技术，促使工业生产逐渐转向机电一体化方向发展。就当前这一阶段的发展，工控技术中机电一体化技术是其中最快捷、可靠、方便的应用技术。文章分析了机电一体化的主要技术以及机电一体化技术的应用现状，在此基础上对机电一体化技术的发展方向做了深入研究。
关键词：机电一体化技术；电子技术；机械技术；信息处理
1引言
现代科学技术的不断发展，在一定程度上推动了不同学科的交叉与渗透，实现了工程领域的技术革命。机电一体化技术始于电子技术的发展，并在此基础上紧密结合了机械技术，尤其是在大规模集成电路出现后表现的更为突出，由此也推动了机电一体化技术持续向前发展，并被广泛的关注。新问世的数控机床为机电一体化技术续写了新篇章；机电一体化技术在其发展过程中是以可编程序控制器的发展为其基础；机电一体化技术在微电子技术带动下有了新生机；信息技术、激光技术等多种高新技术的发展推动了机电一体化技术的新飞跃。目前，在计算机和网络技术的影响下，不仅加快了机电一体化技术的发展，同时也扩大了机电一体化技术的应用范围，应用前景也更为广阔。总之，通过深入的研究机电一体化技术，有利于促进机电一体化技术的创新应用以及融合其他技术的发展。
2机电一体化的主要技术
机电一体化指的是将电子技术渗透到主功能、控制功能、信息处理功能上，有机结合起机械设备和电子化设计与软件，将其组建起来就是系统的统称。软件与硬件技术是常规的机电一体化两个组成部分。硬件主要包括：机械自身、传感设备、驱动模块、参数处理模块等。此外，还要保证传输标准化、规格化的参数，这也才能与计算机达到有效传输的目的。在接口处要选取相同规格和指标，这样就便于传递信息，也能方便设计。此外，软件和硬件一定是相互制衡、统一发展的。因此，我们就要尝试着对软件予以指标化处理，将软件程序固化、程序模块化，软件工程也要大范围应用。从宏观角度上分析，机电一体化技术是一种拓展性技术，并不只是简单的结合起微电子技术或机械技术，而是融合进群体技术。同时，机电一体化技术还能替代体力劳动，这是其核心功能。
2.1机械技术
在机械技术基础上，经过演变形成机电一体化技术。两者的不同之处在于机械技术要迎合机电一体化技术的需求，运用其他高新技术，可以更新概念，进而不断的优化机械结构、材料及其性能，最终达到提高机械精度和刚度、减轻体积和重量的目的。
2.2系统技术
机电一体化包含了多种复杂技术，系统技术是一项关键技术，对于各项技术的相互作用，形成有机整体具有重要意义。将系统技术应用其中，用整体概念来组织起各种相关技术，对这些技术合理应用。从整体上看，应用系统技术可以从根本上避免进入误区。在整个系统中，可以按照不同的功能来对其划分，分成各具功能又相互联系的若干单元，并采用接口技术连接起系统中的个各部分。
2.3计算机信息处理技术
对于计算机信息处理技术来说，其涉及面是很广的，它主要涵盖以下技术：信息交换、存取、运算、人工智能技术、判断与决策、专家系统技术。
2.4自动控制技术
自动控制技术主要是以控制理论为基础和源头，控制理论可以扩大其应用范畴。所以，自动控制技术的应用及发展需要由控制理论来指导。自动控制系统即自动控制技术的物质体现，系统经过自动控制系统的设计之后还要对系统做现场调试，并按要求完成所有的控制任务，确保按照设计的预想进行，最终达到某个特定的目的。
3机电一体化技术应用的现状
要实现计算机集成制造系统就要打破常规系统的限制，采用全局动态手段，控制物流和信息流，而不是对现有的分散模式做随机的排列，其目的是顺利完成经营决策到产品开发管理的全过程。企业集成水平得到提高后，促使生产要素间的配置被全面深化，使生产要素的潜能被挖掘出来。而柔性制造机制即为计算机化的制造模式，该模式的构建因素为：数控机床、计算机、机器人及自动运行车等。柔性制造机制是以装配系统的实际需要为基础的，被规定到柔性制造机制范围内的工件可以随意的生产，生产中小批量零件及繁杂类型的零件时可以将其应用到生产过程中。不仅如此，机电一体化技术在研发机器人领域中也得到广泛应用。目前，微电子技术和电子技术都得到快速发展，在这一形势驱使下，交流传动技术也被全面应用。由于交流传动具有一定优势，这就使交流传动技术取代了电气传动技术，实现了数字化目标，更有利于提高系统功能的有效性。对开放式控制系统而言，其基本是支持一类指标信息交换规程，在此基础上达成共识，同时还能实现共享资源的目标。开放式控制系统利用的是工业通信网络实现各控制设备、管理计算机互联的集成，通过连接控制室控制设备和现场总线仪表，实现控制与测量的一体化。从分布式控制系统的角度来看，该系统利用一台中央计算机对若干台面指挥智能控制，在工作生产过程中，监视管理一直到完成生产都离不开计算机。与集中式控制系统进行多方面对比后可以发现，分布式控制系统的功能更为强大，也更稳定，这是今后大型机电一体化系统发展的一个主要内容。近年来，煤炭企业中也在应用机电一体化技术，能够实时监控设备的在线运行情况，如电动机、传动机制及制动系统、工作设备等，发生故障后可以指出故障区域并自动报警。总之，应用机电一体化技术可以提高设备的工作有效性，能改善操作人员的工作环境，使相关装置的维护检查工作量降低，由此便可以延长装置的使用周期。很多被引进的机械工程都择取了电子控制的自动变速技术，该技术能使传动参数自行调节，促使最大限度的利用发动机功率，不仅使燃油的利用率得到提高，还更便于操作，工作者的劳动强度降低。
4机电一体化技术的发展方向
近年来，我国越来越重视机电一体化技术，并优先发展数控机床、工业自动化控制等十五个机电一体化项目，重点研究六项共性关键机电一体化技术。通过对机电一体化技术的多方面深入研究，机电一体化技术也将朝以下方向发展：
4.1机电一体化技术向智能化方向发展
尽管传统的`机械自动化模式已无法适应科学技术发展的需要，但是仍能起到一定作用。在传统模式的基础上，形成了新的智能化发展模式，21世纪也将其作为机电一体化技术发展的必然趋势。通过计算机的应用不仅能使中央处理器的运转速度加快，还提高了计算机的整体工作性能。经过不断的改进这几个主要方面，为智能化模式创立提供了技术支持，在此基础上机电一体化产品也实现了新发展，能真正的模拟人类智能，获得更高的控制目标。
4.2机电一体化技术向网络化方向发展
计算机技术在20世纪9O年代最突出的成就是网络技术，网络技术的兴起让我们充分体会到它的巨大优势，给科学技术、工业生产、教育等方面都带来了巨大的变革。目前，全球经济、生产因网络的存在而联系在一起，各企业间的竞争也呈现出全球化趋势。机电一体化加入了网络技术，使机电一体化技术能远程进行操作，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，使操作更为便捷。因此，在网络技术的支持下，机电一体化技术必将会朝着网络化方向发展，生产更安全，效率也更高。
4.3机电一体化技术向微型化方向发展
微型化于2O世纪80年代末兴起，微型化是指机电一体化开始向微型机器和微观领域发展，国外将其称之为微电子机械系统。能量耗费少、体积小、运动较灵活是当前微机电一体化产品具备的特点，其优势主要体现在医疗、信息、军事方面。另外，微机电一体化产品需要由精细的机械技术来加工，这也是微机电一体化的发展进程中的一个阻碍，可以将精细加工技术分两类：一个是光刻技术；另一个是蚀刻技术。
4.4机电一体化技术向模块化方向发展
受技术革新的影响，模块化发展模式已经成为必然发展的趋势，也是未来的重要工程。如今科技发展水平不断提高，机电一体化产品也研发出很多，并且对机械的接口等方面提出了新要求，产品的可装配性也随之提高。同时，为了各产品能达到相互兼容的要求，还要求所有的信息接口都能按照当前新标准的规定进行统一，在此基础上可以进一步开发新产品。
4.5机电一体化技术向绿色化方向发展
工业技术的进步彻底改变了人们的生活，而人们的自身会影响到自己所产生的生活资源和生态环境，严重的污染还会降低生活质量。因此，人们考虑到今天和未来的生活状况，开始呼吁回归自然，保护环境资源。基于这一事实，绿色产品概念应运而生，绿色化也成为时代的发展趋势。因此，机电一体化的绿色环保产品成了各个工业企业的研究重点，为此不惜花费投入重金。设计、制造这些绿色环保产品时，不会危害到生态环境，满足环保要求，也不影响人类健康，这样就使资源得到更好的利用。由此可见，工业企业为了更好发展，有必要在设计绿色机电一体化产品上下功夫。
参考文献
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