試論機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢摘要隨著機電一體化技術的應用，由于科技的數(shù)字化、集成化和交叉化，微電子信息技術的快速發(fā)展變得更加普遍。隨著中國經濟實力的不斷提高，中國的科技水平也在不斷發(fā)展，尤其是在一些相關領域，已經走在了世界的前列。機電一體化背景下工程機械的應用隨著相關技術的發(fā)展而發(fā)展。本文首先從機電一體化的相關特點出發(fā)，簡要介紹了機電一體化在機械工程中的相關概況、現(xiàn)狀及應用。最后是機電一體化技術在我國的發(fā)展趨勢。關鍵詞：關鍵詞：機電一體化；技術；應用目錄TOC\o"1-3"\h\u6348前言 16217第1章機電一體化關鍵技術 1326971.1機械技術 1316491.2自動控制技術 113941.3傳感檢測技術 1293921.4伺服傳動技術 216370第2章機電一體化技術的運用 2142842.1機電一體化在監(jiān)控中的應用 255532.2機械自動化作業(yè)中的應用 3169192.3在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應用 4264482.3.1在機床改造中的應用 4169852.3.2在機械包裝中的應用 413141第3章提高工程機械中機電一體化技術應用的措施 4295773.1設備損失的有效控制 4279383.2推進自動化技術的不斷優(yōu)化 5139933.3加強機電一體化系統(tǒng)的整體優(yōu)化 518511第4章機電一體化技術的發(fā)展趨勢 5217954.1數(shù)字化 610244.2智能化 6264404.3集成化 624070第5章結論 61915參考文獻 7機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢前言機電一體化又叫機械和電子技術。它是機械工程和自動化技術相結合的產物。機電一體化技術不能脫離機械工程技術作為載體，也不能脫離自動化技術來升華它。雖然與機電一體化技術相結合的技術類型比較明確，但該技術涵蓋的領域非常廣泛。除了依靠機械工程技術和自動化技術之外，計算機技術和電子信息技術必須結合起來才能達到真正的自動化目的。近年來，我國有關人工智能的研究開始增多，出現(xiàn)了許多相關的研究成果。所以，機電一體化技術的有必要與人工智能技術進行結合，實現(xiàn)共同發(fā)展。本文主要從機電一體化的關鍵技術，和機電一體化的運用入手，探討提高工程機械中機電一體化技術應用的措施，逐步闡明機電一體化的發(fā)展趨勢。第1章機電一體化關鍵技術1.1機械技術機械技術是機電一體化技術的核心。機械技術發(fā)展重心主要是為了完善機電一體化技術。運用其他高科技最新概念，來實現(xiàn)結構、材料與性能的變化，以減輕重量、減少體積、提高準確性、增加剛度并提高性能。在利用機電一體化系統(tǒng)進行機械制造的過程當中，要基于機械理論以及計算機輔助技術和人工智能技術，開拓更高級的機械制造技術。1.2自動控制技術在控制理論基礎上，實施系統(tǒng)設計，之后的系統(tǒng)仿真，當場調節(jié)，控制技術，如檢索、復制、高精度定位控制、自適應控制、速度控制等。1.3傳感檢測技術傳感器檢測技術，是系統(tǒng)的傳感機理，是自動控制和調節(jié)的重要方面。它越強大，系統(tǒng)就越自動化?，F(xiàn)代工程需要傳感器，快速準確地捕獲信息，并承受惡劣環(huán)境中的檢驗，它是保持高水準機電一體化系統(tǒng)的保障，如圖2-1。圖2-1機電一體化系統(tǒng)結構框圖傳感器是一種用于獲取外界信息的關鍵器件，能夠接受事物傳遞過來的信息，并將感應到的信息轉換成實際的電子信號的一種設備，它一般會用于信息傳遞以及加工等方面。傳感器是機電一體化系統(tǒng)中的關鍵器件，其發(fā)展能夠帶動機電一體化的發(fā)展。20世紀以后，傳感器技術已經被普遍用于我國的工業(yè)生產，對于工業(yè)發(fā)展有著很好的促進作用，圖2-2為機電一體化系統(tǒng)小車。由于傳感器技術的不斷升級，實現(xiàn)了信息技術和通信技術的相互融合，使得機電一體化系統(tǒng)被應用的范圍更加廣闊，能夠造福于我國的各行各業(yè)。圖2-2機電一體化系統(tǒng)小車1.4伺服傳動技術包含電動、氣動、液壓傳動設備在內，伺服系統(tǒng)是一種轉換裝置和元件，實現(xiàn)機械動作的電信號，動態(tài)性能的控制系統(tǒng)，質量與功能起到非常大的作用。第2章機電一體化技術的運用2.1機電一體化在監(jiān)控中的應用機械加工過程的傳感監(jiān)測技術：機械加工的時候需要做許多工作，比如說加工過程的各項檢測工作。加工之前要檢查好所有的設備以及材料，明確加工圖紙的要求，確保整個加工環(huán)節(jié)不會出現(xiàn)突發(fā)狀況影響加工質量，要對坯件的加工方位進行精確的判斷，確保不會有太大的夾緊力，將工件加工好了以后，還要測量工件的各個面的長度，要保證工件質量符合加工要求，不僅尺寸不可以有差異，粗糙程度也必須滿足要求，形狀和位置都不得超過要求的范圍。因此以必要設計一條合適的自檢程序，將檢測的結果輸入到下一道工序當中；在產品加工之后也要進行質量評估，確保加工的批次基本滿足質量要求，因此要嚴格把關加工過程，確保各參數(shù)符合加工的具體標準，讓產品的加工過程能夠順利且不出差錯。2.2機械自動化作業(yè)中的應用工業(yè)機器人的使用過程中需要借鑒機電一體化技術，需要明確三個階段的加工步驟，這樣才能確保每個環(huán)節(jié)的操作都不會失誤，因此一體化技術在該領域的應用價值極大。如圖3-1機械自動化手臂。圖3-1多自由度仿人臂機器人在剛開始引進機電一體化技術的時候，必須要讓機器人設定的程序作出一系列的動作，從而進行一套重復性的操作，讓它能夠充分了解周邊環(huán)境的情況，從而提高機器人對于周邊工作的適應性，最大程度的開發(fā)出機器人的各項功能。第二，基于第一階段的操作，使得機器人的傳感元件存儲周邊環(huán)境的有關記憶，從而提高機器人的環(huán)境敏感性，通過設定一些程序，讓機器人自動獲取工作環(huán)境中的相關信息，同時做好相關數(shù)據(jù)的整理以及收集工作，最終能夠實現(xiàn)遇到相同工作環(huán)境的時候，能夠快速作出準確的判斷。在此以后，就可以對相同的信息進行處理，并快速將信息傳遞到控制元件控制機械臂作出相應的動作，這一整套流程就是機電一體化技術的運作流程。第三，要合理的運用該項技術，使得機器人向著更加智能、高效的方向去發(fā)展，不但可以提高機器人的靈敏度，還可以加強機器人對于環(huán)境的感應能力，讓機器人的應用范圍不斷擴大。2.3在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應用2.3.1在機床改造中的應用數(shù)控機床屬于我國工業(yè)的常用機械加工設備之一。數(shù)控機床一般被用于加工精度要求較高的工業(yè)產品。如果在工業(yè)加工過程中引入機電一體化技術，能夠大大提升數(shù)控機床的加工精度，還能提高機床的加工效率，讓機床的后續(xù)發(fā)展更加的智能化。擴大機電一體化技術的應用范圍，能夠完善機床的內部結構，能夠有效降低機床運行過程中刀具的偏差值，使得制作出的工業(yè)產品的精度能夠滿足產品的要求。2.3.2在機械包裝中的應用包裝機械是是一種工業(yè)生產中較為常用的機械生產工具。包裝機械的構造一般比較復雜，尤其是控制連桿以及凸輪結構。把機械一體化技術用到包裝機械的工作過程當中，能夠使得復雜的包裝機械維修工作變得更加簡單。實際在運用機電一體化技術的時候，可以將包裝機械設備系統(tǒng)分成若干個模塊進行管理，并且可以讓剛想技術運用到包裝機械生產到維護的全過程，這樣不但能使得包裝機械的運行變得更加高效，還能夠提高機械的生產速度，還能夠減小機械的維護成本。第3章提高工程機械中機電一體化技術應用的措施機電一體化技術運用到工程機械的運行過程當中，能夠讓工程機械的施工更加的高效、快速。為了提高機電一體化技術在工程機械中的應用范圍，可以從以下幾個方面進行研究。3.1設備損失的有效控制機械設備對于輔助工程項目的建設非常的重要。傳統(tǒng)設備在使用過程中總會出現(xiàn)各式各樣的問題，不符合人民的生產要求。所以建筑機械設備的應用必須與市場進步的腳步相一致，這樣才能夠提高節(jié)能技術的研發(fā)速度，通過工程機械的合理使用，可以大大提高能源的利用效率，減少環(huán)境污染，增加經濟收入，所以這也是今后我國建設機械的主要發(fā)展方向。3.2推進自動化技術的不斷優(yōu)化機電一體化技術廣泛應用于工程機械，并發(fā)揮著積極作用。但我們也需要知道，隨著生產建設規(guī)模的不斷擴大，對建設的要求也越來越高。機電一體化技術要想提高效率，就必須在自動化技術上不斷創(chuàng)新，進一步提升能力，更好地適應時代。展望未來，我們必須邁向全自動化技術的發(fā)展方向，進一步減少基礎管理，在投資于人的前提下，以最低的投入實現(xiàn)最大的價值。機電一體化技術的應用也將在緊急情況下發(fā)揮重要作用。隨著建筑物規(guī)模的不斷擴大和發(fā)展要求的提高，機電一體化技術必須不斷加大新技術的現(xiàn)代化力度，以進一步提高靈敏度，更好地降低整體影響，尤其是在處理現(xiàn)場緊急情況和急救等方面，明確工藝對工程建設的影響。例如，可以構建自動化操作系統(tǒng)，傳感器可以借助光學技術進一步增強靈敏度測試，不斷提高設備的精度，全面提升該技術的應用效果。3.3加強機電一體化系統(tǒng)的整體優(yōu)化機電一體化的發(fā)展也從可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展和經濟的不斷轉型發(fā)展的角度，注重機電技術和機電設備的不斷發(fā)展，有效地提高了整體運行效率。一般來說，許多機器設備在運行時在不同的區(qū)域執(zhí)行不同的功能，因此不僅要掌握每臺機械設備的運行情況，還要監(jiān)控整體的安全和質量。因此，有必要加強統(tǒng)籌規(guī)劃，建立健全系統(tǒng)的分布式管理，保證機械設備和子系統(tǒng)的有序運行，在每個連接處實施自動控制和分析，建立相關的替代方案來保障實施。對精密機械工程等方面的要求自然提高了，從而確保工程機械的正常運行。因此，需要進一步加強對傳感器和光學技術的深入研究，加大科技投入，全面提升機器集成技術，不斷優(yōu)化創(chuàng)新。第4章機電一體化技術的發(fā)展趨勢4.1數(shù)字化微控制器的進步為機電產品的數(shù)字化奠定了基礎，如數(shù)控機床和機器人的不斷發(fā)展，計算機網絡的飛速發(fā)展使數(shù)字化設計與制造，如虛擬設計、計算機集成制造、更方便。數(shù)字化需要機電一體化軟件。友好的人機界面，維護方便，操作簡單，可靠性高。數(shù)字化實現(xiàn)便于遠程操作、診斷和維修。4.2智能化智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的重要方向。在機電一體化領域，機器人和數(shù)控機床的智能化是一個重要的應用。機電一體化技術與當今尖端科學技術的結合，無疑將推動向更加智能化的方向發(fā)展。在控制理論的基本方向上，機電一體化技術中實現(xiàn)的機器控制技術較為傳統(tǒng)，有待進一步發(fā)展。在智能化的今天，智能機電一體化技術正在逐步形成。與常規(guī)機電一體化技術相比，智能機電一體化技術融合了人工智能、計算機科學等多種技術，呈現(xiàn)出非常高的智能化特征。4.3集成化集成包括不同技術的相互滲透和集成，以及不同產品結構的優(yōu)化和重構。它包括各種制造過程，如機械加工、裝配和管理。系統(tǒng)需要更加靈活，以實現(xiàn)小批量、多品種生產的自動化和高效率。首先，可以將系統(tǒng)分成幾個層次，分解系統(tǒng)的功能，調整其組件以使其安全運行，然后使用軟件和硬件將每一層集成起來，以優(yōu)化性能和功能。第5章結論機電一體化的出現(xiàn)并不是唯一的。它是許多科技進步的結果，隨著時間的推移，它是社會生產力的產物。機電一體化有很多相關技術，其重要性隨著科學技術的進步和其他技術的發(fā)展趨勢而日益增長。未來機電一體化技術的發(fā)展將越來越普遍。隨著我國科技信息技術的創(chuàng)新和發(fā)展，機電一體化技術水平不斷提高，使機電一體化技術被應用到許多工業(yè)領域。本文介紹了機電一體化的概況，詳細分析了其發(fā)展和應用，指出智能化、網絡化、數(shù)字化是機電一體化技術未來的發(fā)展方向，必將推動我國社會經濟的快速發(fā)展。

參考文獻[1]黃小華.工程機械中機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢[J].南方農機,202