引言

 

机电一体化的应用现在越来越普遍，在生产、消费或未来发展中发挥着重要作用，为我们的生活做出了巨大贡献，机电一体化的未来发展空间也非常广阔，前景相当好。

 

机电一体化技术概述1

 

机电一体化技术是机械技术、电气电子技术、微电子技术等技术的有机结合，更好地促进社会经济发展的综合性技术。同时，机电一体化技术不仅仅是现有技术的简单结合和拼凑，而是通过相应技术的科学整合，形成最佳体系。机电一体化技术突破了传统机电产品的单一功能，能有效满足不同应用场景的需求。在精度方面，机电一体化技术简化了相应的技术结构，结合更有效的控制技术，发挥了减少误差的作用。与传统的机械技术相比，其精度有了很大的提高。机电一体化技术具有自我诊断、自动监控、自动保护等功能，客观地降低了操作过程中操作人员的安全风险和设备可能面临的安全风险[1]。由于机电一体化技术的优势，机电一体化产品本质上延伸了人们的感官和头脑，通过各种技术手段的综合应用来弥补人们的不足，因此在生产效率和成本控制方面具有巨大的可开发潜力。

 

2机电一体化应用领域方向

 

2.1应用于数控机床领域

 

自世界上第一台数控铣床问世以来，数控机床制造业不断发展。如今，数控机床在结构、功能、操作和控制精度方面具有很大的优势，大容量存储器的应用和软件的模块化设计大大提高了数控机床的性能，使机床能够同时完成多个不同的独立加工任务。机电一体化在数控机床中的应用可以提高其产品的质量和效率，对促进数控机床的发展和提高该领域的发展水平具有重要意义[1]。

 

2.2应用于机器人领域

 

机器人广泛应用于我国工业领域，特别是在汽车制造业、电子电气工业和铸造工业中发挥着重要作用，其广泛应用大大提高了生产效率，降低了经济成本。由于大多数行业需要更精确的产品，工业机器人的设计精度要求更高，工业机器人的精度要求更高，现在应用机电一体化技术，使用伺服电机和安装编码器检测电机的旋转角度，编码器反馈数据发送到伺服驱动器，校对并使旋转角度正确，确保其运动精度[2]。此外，机器人控制也是机器人制造业的一项关键能力。为了提高机器人的性能，降低机器人的成本，仍然需要进行大量的研究，并引入新的功能。机器人控制、安全控制、3D视觉、远程机器人监控、无线通信等。

 

2.3用于分布式控制系统

 

分布式控制系统，又称分布式控制系统，可以指挥和分别控制生产程序。它将设备的控制权发送到底层控制器，通过底层控制器和上位机之间的通信实现控制。如今，大型企业的生产自动化能力越来越高，集散控制系统应运而生。集散控制系统结合机电一体化技术，具有较高的可靠性、开放性、灵活性和协调性，减少了不必要的信号损失。

 

一般认为，分布式控制系统的发展大致分为四个阶段。第一阶段的典型产品是霍尼韦尔在1975年至1980年开发的TDC2000，由过程控制单元、数据采集装置、CRT操作站、监控计算机和数据高速公路组成；第二阶段的典型产品是霍尼韦尔在1980年至1985年开发的TDC3000，由当地网络LAN组成、多功能控制器，增强操作站EOSS、通用操作站US、GW网间连接器、系统管理模块由SMM和主计算机HC组成；1985年至1990年，分布式控制系统发展迅速，硬件更新了许多新技术，并采用了制造自动化协议（MAP）标准，解决自动化岛问题，将分布式控制系统发展推向第三阶段；1990年以后，霍尼韦尔推出了更智能的TPS控制系统，采用了更开放的硬件工作站，实现了更先进的集中管理能力解决方案，分布式控制系统也进入了第四阶段。

 

2.4柔性制造技术

 

柔性制造系统可以实现计算机量化制造，主要由各种计算机相互配合完成。柔性制造技术可以随时随地按照设定的程序进行定量生产，可以生产柔性制造系统技术规定的任何工件，无论是分散还是批量生产。

 

33机电一体化技术的发展趋势

 

3.1智能化

 

机电一体化设备的智能化要求机器人和数控机床具备人的思维能力、逻辑思维能力和决策能力，从而更有效地控制目标。机电一体化技术智能化的本质是在控制理论的基础上，吸收人工智能、计算机科学、混沌动力学等新思维方法，使机电一体化技术模拟人类智能。

 

3.2环保化

 

绿色环保是当今时代的必然要求。由于它对人类发展过程中的生态环境有很大的影响，环境保护趋势是机电一体化的未来发展方向之一。环境保护要求机电一体化设备具有环境污染小、设备可回收再利用的特点，从而减少设备本身对生态环境的可能影响[4]。因此，绿色环保需求具有很强的现实意义。实现机电一体化设备的环保，可以促进资源的有效利用，促进社会的可持续发展。

 

3.3自律分配系统化

 

自律分配系统化是指机电一体化产品各系统相互独立，共同服务于总系统的状态。在不同的环境条件下，系统可以根据实际情况进行系统优化，使机电一体化产品具有更强的适应性。同时，由于各子系统相互独立，当某个子系统出现故障时，不会影响整个系统。

 

3.4微型化

 

机电一体化产品的微型化在医疗、军工等领域具有重要的应用价值。机电一体化微型化的主要困难在于材料结构、摩擦特性、机构设计等方面。同时，我国正在进行相应的技术研究，通过整合亚微米微型元件，形成小型机电一体化系统。

 

3.5绿色化产品设计

 

科技的发展促进了工业水平的提高，在此基础上提高了人们对物质水平的要求。随着工业水平的不断发展，环境问题日益突出，人们越来越重视环境保护，提出了可持续发展的理念。现阶段，绿色生产理念逐渐深入人心，绿色产品设计已成为机电一体化的发展趋势。绿色产品的生产和使用不仅可以保护环境，而且可以保证人类健康，在促进工业生产的基础上有效维护人类的生活环境。绿色产品的应用有效地提高了资源的利用效率，促进了社会的可持续发展，因此绿色产品的设计在机电一体化的发展过程中具有广阔的前景。

 

结束语

 

机械和微电子技术的发展是科学发展史上的一个重要里程碑，现代技术将两者结合起来，形成了机电一体化技术，是科学领域的一大突破。在机械领域，加入微电子技术可以说是增添了翅膀。机电一体化也使机械工业在技术质量、工业管理、功能和结构、生产方法和管理方法中发挥了重要作用，使机械工业化进一步发展。