《機電一體化發(fā)展研究3600字（論文）》

機電一體化發(fā)展趨勢分析摘要：進入21世紀以來，面對日益激烈的市場競爭和不斷變化的消費觀念，人們對機電一體化產(chǎn)品的輸出靈活性、工作性能和可靠性提出了越來越高的要求。然而，人工智能技術、計算機技術、傳感技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等相關學科的發(fā)展，為機電系統(tǒng)開辟了更廣闊的應用前景。隨著未來科學技術的不斷進步，機電一體化的需求也會日益豐富，人們機電一體化的應用也一定會更加普遍。本文在此背景下，簡單介紹機電一體化的概念以及應用范圍，然后綜合探討未來機電一體化的發(fā)展趨勢。關鍵詞：機電一體化；技術；發(fā)展趨勢前言機電一體化已經(jīng)成為一種智能活動。在20世紀90年代后期，主要的工業(yè)化國家，采用新的機電一體化技術，來實現(xiàn)智能化。一是，光通信技術和機電一體化的結(jié)合，使得機電一體化中微處理技術的出現(xiàn)。光機電一體化和微機電一體化等新領域正在興起。二是，機電一體化系統(tǒng)?模型中，出現(xiàn)了一個新的機電一體化領域。在設計、分析和集成工具方面，機電一體化整體系統(tǒng)與發(fā)展形式都進行了很深的研究。另外，隨著人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡和光纖技術的飛速發(fā)展，機電一體化技術的發(fā)展，也取得了較大的進展，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打造了深厚的基礎。伴著機電一體化技術的進展，將各種產(chǎn)品和設備集成到機電一體化中，能夠幫助整體優(yōu)化，增加產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，減少新產(chǎn)品開發(fā)前期預備時間，加速科技成果商品化，對行業(yè)發(fā)展做出深刻的改變，將給國家?guī)砀嗟慕?jīng)濟與社會效益。1機電一體化概念20世紀70年代初，在日本出版的一份雜志中，引入了機電一體化的概念?，F(xiàn)在機電一體化對生活、工作、工業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)和其他相關活動的影響是比較明顯的。因此，機電一體化的概念已經(jīng)成為一個普遍的概念，并在世界范圍內(nèi)得到應用和認可。目前，機電一體化的概念運用了多種技術，特別是機械技術和電子信息技術的集成，從而使機電一體化智能化。因此，為了使機械設備能夠進行信息處理和電子操作，有必要將電子信息化的相關技術應用于生產(chǎn)過程中各個單元的信息處理、設計和控制功能，形成更加智能化和現(xiàn)代化的機械制造系統(tǒng)，這是機電一體化的定義。2機電一體化的應用范圍機電一體化技術作為一種順應時代而誕生的技術，在如今的社會生活與生產(chǎn)中運用十分廣泛，主要涵蓋有以下幾個方面：（1）機電一體化在節(jié)能設備中的應用，用于資源的節(jié)約利用；（2）機電一體化在監(jiān)控中的應用，用于監(jiān)控機械運作可能發(fā)生的異常；（3）機械自動化作業(yè)中的應用，主要是工業(yè)機器人相關領域；（4）在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應用，主要運用于機床改造與機械包裝；（5）在飲料行業(yè)中的應用，用于食品包裝；（6）在鋼鐵企業(yè)中的應用，構建企業(yè)生產(chǎn)管理計算機系統(tǒng)；（7）汽車領域應用，如雷達測距、防抱死制動系統(tǒng)和變速箱等，用于加強汽車的穩(wěn)定性與安全性。3機電一體化發(fā)展趨勢3.1數(shù)字化微控制器的發(fā)展為機電產(chǎn)品的數(shù)字化創(chuàng)造提供了基礎，如數(shù)控機床和機器人的不斷發(fā)展；計算機網(wǎng)絡突飛猛進的發(fā)展，使得數(shù)字化設計與制造更加便捷，如虛擬設計、計算機集合制造等。數(shù)字化需要機電一體化軟件。人機界面友好、可維護性、操作簡單、可靠性高。數(shù)字實施將有助于遠程操作、診斷與修復。3.2智能化智能化是21世紀機電一體化發(fā)展的一個重要方向。在機電一體化領域，人工智能越來越受到重視，智能機器人和數(shù)控機床是重要的應用領域。這里使用的術語“智能”是機器行為的詳細描述。它基于新的思想和方法，如生理學、模糊數(shù)學、人工智能、人類智能模擬、決策推理、邏輯思維和獨立決策。事實上，機械和電氣產(chǎn)品是不可能的，不必要的，并且具有與人類相同的智能。然而，高性能、高速微處理器使機電產(chǎn)品具有低智能或某種智能是必要和可行的。機電一體化技術與當今先進科學技術的結(jié)合必將推動其向更加智能化的方向發(fā)展。從控制理論的基本方向來看，機電一體化技術所體現(xiàn)的機械控制技術更加傳統(tǒng)，因此，應該進一步推廣。隨著當今時代智能的發(fā)展，智能機電一體化技術正在逐步形成。與傳統(tǒng)的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和計算機科學等多種技術，顯示出極高的智能特性。3.3模塊化模塊化是一個重大且艱難的項目。由于機電產(chǎn)品和制造商的多樣性，開發(fā)了具有標準機械、電氣和環(huán)境接口的機電產(chǎn)品組件。十分復雜，不過也是十分關鍵的。例如，已經(jīng)開發(fā)了具有集成減速、智能速度調(diào)節(jié)、電動機的動力元件，有著視覺功能、圖像處理等功用的控制元件，還有能夠執(zhí)行常規(guī)操作的各種機械設備。通過這種方式，標準元件可用于快速開發(fā)新產(chǎn)品與增大生產(chǎn)。這需要開發(fā)組件匹配與接口標準。因為利益矛盾，很難在不久的將來制定國際或國內(nèi)標準，但我們可以利用一些大公司的組建完成。當然，電氣產(chǎn)品標準化和系列化的好處是可以確定的。無論是一家生產(chǎn)標準機電元件的公司，或生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品，規(guī)模大的公司會帶來巨大的效益。3.4網(wǎng)絡化在20世紀90年代，網(wǎng)絡技術在計算機領域里發(fā)展最為顯眼。網(wǎng)絡技術的崛起和迅速發(fā)展，使工業(yè)生產(chǎn)、政治生活等，產(chǎn)生巨大變化。各種網(wǎng)絡統(tǒng)一全球經(jīng)濟與生產(chǎn)，公司之間的競爭變得全球化。新的機電產(chǎn)品開發(fā)出來，只要它們具有獨特的功能和可靠的質(zhì)量，它們將很快銷往世界各地。隨著網(wǎng)絡的推廣，各種遠程監(jiān)控技術不斷出現(xiàn)，終端設備本身也是機電產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線與局域網(wǎng)技術，這是家庭網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。各種家用電器，使用家庭網(wǎng)絡，連接到以計算機為中心的集成設備系統(tǒng)（CIAS），并且可以在家中共享，各種高科技帶來的便捷與樂趣。所以，機電產(chǎn)品毫無疑問正在走向網(wǎng)絡化。3.5人性化機電一體化產(chǎn)品的最終用途是為人服務。怎樣將人們的智慧、情感和人性融進機電產(chǎn)品，變得越來越重要。機電產(chǎn)品除了性能優(yōu)良外，還需要顏色、形狀和環(huán)境的協(xié)調(diào)。這些產(chǎn)品的使用，仍然是人們的藝術享受，如家居機器人的最高形態(tài)是人機整合。3.6微型化1959年，有人提出了微型機械的設想。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對設備的小型化提出了更高的要求。機電一體化技術也在這方面不斷探索。如果系統(tǒng)的特征尺寸上升到納米級，許多關鍵技術將很難研究，面臨許多問題。因此，機電一體化技術需要很好地應用于機械設備的小型化。為了更好地應用機電一體化技術，有必要根據(jù)系統(tǒng)的特點進行詳細的分析。微型化是精密加工技術的必然發(fā)展，對于提升效率來說是很必要的。微機電系統(tǒng)（MEMS）是能夠批量生產(chǎn)的微器件或系統(tǒng)，微機械、微傳感器等，集成在接口等里面。自斯坦福大學第一個醫(yī)用微探針于1986年開發(fā)以來，第一臺微電機于1988年在加州大學伯克利分校(UniversityofCalifornia,Berkeley)用MEMS技術開發(fā)出來材料和微觀研究取得了長足的進步。已經(jīng)開發(fā)了各種MEMS裝置和系統(tǒng)，它包括各種微型傳感器和微型元件。3.7集成化集成化，不僅包含不同產(chǎn)品結(jié)構的優(yōu)化和重組，還包括不同技術的互穿和整合。包括各種制造工藝，如加工、裝配和管理。系統(tǒng)必須更加靈活，以實現(xiàn)高混合、自動化程度高，小批量生產(chǎn)效率高。首先，系統(tǒng)可以分為幾個層次來分解系統(tǒng)功能，組件協(xié)調(diào)安全運行，接著利用軟硬件集成各層，優(yōu)化性能與功能。3.8帶源化它指的是具有能量本身的機電產(chǎn)品，例如太陽能電池、大容量電池。因為很多應用中沒有電源，因此獨立電源對于運動型機電一體化產(chǎn)品，具備特別的優(yōu)勢。帶源化對于機電產(chǎn)品來說也是一個趨勢。3.9綠色化由于在我國工業(yè)化長期以來的發(fā)展之中，能源消耗和污染等問題給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重損害、隨著機電一體化技術的不斷發(fā)展和進步，在機械工程的實際生產(chǎn)中，機械一體化技術的應用將會更加重視綠色化的技術和綠色化的產(chǎn)品，以此保障生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在機械工程之中，隨著綠色機電一體化技術的應用，將會讓相關的領域朝著綠色環(huán)保的方向?qū)崿F(xiàn)進一步的發(fā)展，進而有效促進當今企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。由于技術的持續(xù)進步，人們的生活經(jīng)歷了動蕩的變化，帶來了豐富的資源。但是對于環(huán)境也產(chǎn)生了很多負面影響。因此，人們尋求環(huán)境保護，重回大自然，保持可持續(xù)發(fā)展。這個時候產(chǎn)生了綠色產(chǎn)品的概念。綠色產(chǎn)品是材料消耗低、污染低、協(xié)調(diào)和可回收的產(chǎn)品。在設計、使用和銷毀時，應滿足環(huán)境與人類健康需求。機電產(chǎn)品的綠色化，意味著它們在運用時不會對環(huán)境產(chǎn)生危害，在產(chǎn)品壽命終結(jié)時，產(chǎn)品能夠分解與回收。結(jié)論我們必須把機電一體化技術的發(fā)展，當成提高自我創(chuàng)新能力的重要組成部分，支撐與推動公司在這一領域發(fā)揮作用。與此同時，為了減少與發(fā)達國家的距離，我們能利用引進、消化與升級，漸漸實現(xiàn)提升自我創(chuàng)新能力的目標。機電一體化是將機械設備與電子設計和軟件相結(jié)合的系統(tǒng)的總稱，通過將電子技術引入組織的主要功能、電源功能、信息處理功能與控制功能。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，并在許多行業(yè)得到應用。

參考文獻[1]趙國鑫.機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展運用分析[J].科技風,2018(17).[2]高偉,呂錦鑾.淺析機電一體化技術的發(fā)展和應用方向[J].內(nèi)燃機與配件,2019(15).[3]劉鋒.淺析機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢[J]