【機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)4300字（論文）】

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)目錄TOC\o"1-3"\h\u前言 1第1章機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù) 11.1機(jī)械技術(shù) 11.2自動(dòng)控制技術(shù) 11.3傳感檢測(cè)技術(shù) 11.4伺服傳動(dòng)技術(shù) 2第2章機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用 22.1機(jī)電一體化在監(jiān)控中的應(yīng)用 22.2機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用 22.3在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 32.3.1在機(jī)床改造中的應(yīng)用 32.3.2在機(jī)械包裝中的應(yīng)用 3第3章提高工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的措施 43.1設(shè)備損失的有效控制 43.2推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的不斷優(yōu)化 43.3加強(qiáng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體優(yōu)化 4第4章機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 54.1數(shù)字化 54.2智能化 54.3集成化 5第5章結(jié)論 5參考文獻(xiàn) 7前言機(jī)電一體化又叫機(jī)械和電子技術(shù)。它是機(jī)械工程和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)不能脫離機(jī)械工程技術(shù)作為載體，也不能脫離自動(dòng)化技術(shù)來(lái)升華它。雖然與機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)類(lèi)型比較明確，但該技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域非常廣泛。除了依靠機(jī)械工程技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)之外，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)必須結(jié)合起來(lái)才能達(dá)到真正的自動(dòng)化目的。近年來(lái)，我國(guó)有關(guān)人工智能的研究開(kāi)始增多，出現(xiàn)了許多相關(guān)的研究成果。所以，機(jī)電一體化技術(shù)的有必要與人工智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。本文主要從機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)，和機(jī)電一體化的運(yùn)用入手，探討提高工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的措施，逐步闡明機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。第1章機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)1.1機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心。機(jī)械技術(shù)發(fā)展重心主要是為了完善機(jī)電一體化技術(shù)。運(yùn)用其他高科技最新概念，來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、材料與性能的變化，以減輕重量、減少體積、提高準(zhǔn)確性、增加剛度并提高性能。在利用機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程當(dāng)中，要基于機(jī)械理論以及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和人工智能技術(shù)，開(kāi)拓更高級(jí)的機(jī)械制造技術(shù)。1.2自動(dòng)控制技術(shù)在控制理論基礎(chǔ)上，實(shí)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)，之后的系統(tǒng)仿真，當(dāng)場(chǎng)調(diào)節(jié)，控制技術(shù)，如檢索、復(fù)制、高精度定位控制、自適應(yīng)控制、速度控制等。1.3傳感檢測(cè)技術(shù)傳感器檢測(cè)技術(shù)，是系統(tǒng)的傳感機(jī)理，是自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)的重要方面。它越強(qiáng)大，系統(tǒng)就越自動(dòng)化?，F(xiàn)代工程需要傳感器，快速準(zhǔn)確地捕獲信息，并承受惡劣環(huán)境中的檢驗(yàn)，它是保持高水準(zhǔn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的保障，如圖2-1。圖2-1機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖傳感器是一種用于獲取外界信息的關(guān)鍵器件，能夠接受事物傳遞過(guò)來(lái)的信息，并將感應(yīng)到的信息轉(zhuǎn)換成實(shí)際的電子信號(hào)的一種設(shè)備，它一般會(huì)用于信息傳遞以及加工等方面。傳感器是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，其發(fā)展能夠帶動(dòng)機(jī)電一體化的發(fā)展。20世紀(jì)以后，傳感器技術(shù)已經(jīng)被普遍用于我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于工業(yè)發(fā)展有著很好的促進(jìn)作用，圖2-2為機(jī)電一體化系統(tǒng)小車(chē)。由于傳感器技術(shù)的不斷升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)和通信技術(shù)的相互融合，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)被應(yīng)用的范圍更加廣闊，能夠造福于我國(guó)的各行各業(yè)。圖2-2機(jī)電一體化系統(tǒng)小車(chē)1.4伺服傳動(dòng)技術(shù)包含電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)設(shè)備在內(nèi)，伺服系統(tǒng)是一種轉(zhuǎn)換裝置和元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作的電信號(hào)，動(dòng)態(tài)性能的控制系統(tǒng)，質(zhì)量與功能起到非常大的作用。第2章機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用2.1機(jī)電一體化在監(jiān)控中的應(yīng)用機(jī)械加工過(guò)程的傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)：機(jī)械加工的時(shí)候需要做許多工作，比如說(shuō)加工過(guò)程的各項(xiàng)檢測(cè)工作。加工之前要檢查好所有的設(shè)備以及材料，明確加工圖紙的要求，確保整個(gè)加工環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)突發(fā)狀況影響加工質(zhì)量，要對(duì)坯件的加工方位進(jìn)行精確的判斷，確保不會(huì)有太大的夾緊力，將工件加工好了以后，還要測(cè)量工件的各個(gè)面的長(zhǎng)度，要保證工件質(zhì)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(mǎn)足要求，形狀和位置都不得超過(guò)要求的范圍。因此以必要設(shè)計(jì)一條合適的自檢程序，將檢測(cè)的結(jié)果輸入到下一道工序當(dāng)中；在產(chǎn)品加工之后也要進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，確保加工的批次基本滿(mǎn)足質(zhì)量要求，因此要嚴(yán)格把關(guān)加工過(guò)程，確保各參數(shù)符合加工的具體標(biāo)準(zhǔn)，讓產(chǎn)品的加工過(guò)程能夠順利且不出差錯(cuò)。2.2機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的使用過(guò)程中需要借鑒機(jī)電一體化技術(shù)，需要明確三個(gè)階段的加工步驟，這樣才能確保每個(gè)環(huán)節(jié)的操作都不會(huì)失誤，因此一體化技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值極大。如圖3-1機(jī)械自動(dòng)化手臂。圖3-1多自由度仿人臂機(jī)器人在剛開(kāi)始引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的時(shí)候，必須要讓機(jī)器人設(shè)定的程序作出一系列的動(dòng)作，從而進(jìn)行一套重復(fù)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(jī)器人對(duì)于周邊工作的適應(yīng)性，最大程度的開(kāi)發(fā)出機(jī)器人的各項(xiàng)功能。第二，基于第一階段的操作，使得機(jī)器人的傳感元件存儲(chǔ)周邊環(huán)境的有關(guān)記憶，從而提高機(jī)器人的環(huán)境敏感性，通過(guò)設(shè)定一些程序，讓機(jī)器人自動(dòng)獲取工作環(huán)境中的相關(guān)信息，同時(shí)做好相關(guān)數(shù)據(jù)的整理以及收集工作，最終能夠?qū)崿F(xiàn)遇到相同工作環(huán)境的時(shí)候，能夠快速作出準(zhǔn)確的判斷。在此以后，就可以對(duì)相同的信息進(jìn)行處理，并快速將信息傳遞到控制元件控制機(jī)械臂作出相應(yīng)的動(dòng)作，這一整套流程就是機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)作流程。第三，要合理的運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，使得機(jī)器人向著更加智能、高效的方向去發(fā)展，不但可以提高機(jī)器人的靈敏度，還可以加強(qiáng)機(jī)器人對(duì)于環(huán)境的感應(yīng)能力，讓機(jī)器人的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。2.3在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用2.3.1在機(jī)床改造中的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床屬于我國(guó)工業(yè)的常用機(jī)械加工設(shè)備之一。數(shù)控機(jī)床一般被用于加工精度要求較高的工業(yè)產(chǎn)品。如果在工業(yè)加工過(guò)程中引入機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大大提升數(shù)控機(jī)床的加工精度，還能提高機(jī)床的加工效率，讓機(jī)床的后續(xù)發(fā)展更加的智能化。擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，能夠完善機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠有效降低機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中刀具的偏差值，使得制作出的工業(yè)產(chǎn)品的精度能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品的要求。2.3.2在機(jī)械包裝中的應(yīng)用包裝機(jī)械是是一種工業(yè)生產(chǎn)中較為常用的機(jī)械生產(chǎn)工具。包裝機(jī)械的構(gòu)造一般比較復(fù)雜，尤其是控制連桿以及凸輪結(jié)構(gòu)。把機(jī)械一體化技術(shù)用到包裝機(jī)械的工作過(guò)程當(dāng)中，能夠使得復(fù)雜的包裝機(jī)械維修工作變得更加簡(jiǎn)單。實(shí)際在運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)的時(shí)候，可以將包裝機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)分成若干個(gè)模塊進(jìn)行管理，并且可以讓剛想技術(shù)運(yùn)用到包裝機(jī)械生產(chǎn)到維護(hù)的全過(guò)程，這樣不但能使得包裝機(jī)械的運(yùn)行變得更加高效，還能夠提高機(jī)械的生產(chǎn)速度，還能夠減小機(jī)械的維護(hù)成本。第3章提高工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的措施機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到工程機(jī)械的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，能夠讓工程機(jī)械的施工更加的高效、快速。為了提高機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用范圍，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究。3.1設(shè)備損失的有效控制機(jī)械設(shè)備對(duì)于輔助工程項(xiàng)目的建設(shè)非常的重要。傳統(tǒng)設(shè)備在使用過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)各式各樣的問(wèn)題，不符合人民的生產(chǎn)要求。所以建筑機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用必須與市場(chǎng)進(jìn)步的腳步相一致，這樣才能夠提高節(jié)能技術(shù)的研發(fā)速度，通過(guò)工程機(jī)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(jīng)濟(jì)收入，所以這也是今后我國(guó)建設(shè)機(jī)械的主要發(fā)展方向。3.2推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的不斷優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，并發(fā)揮著積極作用。但我們也需要知道，隨著生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)建設(shè)的要求也越來(lái)越高。機(jī)電一體化技術(shù)要想提高效率，就必須在自動(dòng)化技術(shù)上不斷創(chuàng)新，進(jìn)一步提升能力，更好地適應(yīng)時(shí)代。展望未來(lái)，我們必須邁向全自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向，進(jìn)一步減少基礎(chǔ)管理，在投資于人的前提下，以最低的投入實(shí)現(xiàn)最大的價(jià)值。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)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(kuò)大和發(fā)展要求的提高，機(jī)電一體化技術(shù)必須不斷加大新技術(shù)的現(xiàn)代化力度，以進(jìn)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(chǎng)緊急情況和急救等方面，明確工藝對(duì)工程建設(shè)的影響。例如，可以構(gòu)建自動(dòng)化操作系統(tǒng)，傳感器可以借助光學(xué)技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)靈敏度測(cè)試，不斷提高設(shè)備的精度，全面提升該技術(shù)的應(yīng)用效果。3.3加強(qiáng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體優(yōu)化機(jī)電一體化的發(fā)展也從可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的不斷轉(zhuǎn)型發(fā)展的角度，注重機(jī)電技術(shù)和機(jī)電設(shè)備的不斷發(fā)展，有效地提高了整體運(yùn)行效率。一般來(lái)說(shuō)，許多機(jī)器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)在不同的區(qū)域執(zhí)行不同的功能，因此不僅要掌握每臺(tái)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，還要監(jiān)控整體的安全和質(zhì)量。因此，有必要加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，建立健全系統(tǒng)的分布式管理，保證機(jī)械設(shè)備和子系統(tǒng)的有序運(yùn)行，在每個(gè)連接處實(shí)施自動(dòng)控制和分析，建立相關(guān)的替代方案來(lái)保障實(shí)施。對(duì)精密機(jī)械工程等方面的要求自然提高了，從而確保工程機(jī)械的正常運(yùn)行。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)傳感器和光學(xué)技術(shù)的深入研究，加大科技投入，全面提升機(jī)器集成技術(shù)，不斷優(yōu)化創(chuàng)新。第4章機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)4.1數(shù)字化微控制器的進(jìn)步為機(jī)電產(chǎn)品的數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)，如數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展使數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造、更方便。數(shù)字化需要機(jī)電一體化軟件。友好的人機(jī)界面，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單，可靠性高。數(shù)字化實(shí)現(xiàn)便于遠(yuǎn)程操作、診斷和維修。4.2智能化智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。在機(jī)電一體化領(lǐng)域，機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的智能化是一個(gè)重要的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)與當(dāng)今尖端科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，無(wú)疑將推動(dòng)向更加智能化的方向發(fā)展。在控制理論的基本方向上，機(jī)電一體化技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的機(jī)器控制技術(shù)較為傳統(tǒng)，有待進(jìn)一步發(fā)展。在智能化的今天，智能機(jī)電一體化技術(shù)正在逐步形成。與常規(guī)機(jī)電一體化技術(shù)相比，智能機(jī)電一體化技術(shù)融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種技術(shù)，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(shù)的相互滲透和集成，以及不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和重構(gòu)。它包括各種制造過(guò)程，如機(jī)械加工、裝配和管理。系統(tǒng)需要更加靈活，以實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)的自動(dòng)化和高效率。首先，可以將系統(tǒng)分成幾個(gè)層次，分解系統(tǒng)的功能，調(diào)整其組件以使其安全運(yùn)行，然后使用軟件和硬件將每一層集成起來(lái)，以?xún)?yōu)化性能和功能。第5章結(jié)論機(jī)電一體化的出現(xiàn)并不是唯一的。它是許多科技進(jìn)步的結(jié)果，隨著時(shí)間的推移，它是社會(huì)生產(chǎn)力的產(chǎn)物。機(jī)電一體化有很多相關(guān)技術(shù)，其重要性隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和其他技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)而日益增長(zhǎng)。未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將越來(lái)越普遍。隨著我國(guó)科技信息技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)水平不斷提高，使機(jī)電一體化技術(shù)被應(yīng)用到許多工業(yè)領(lǐng)域。本文介紹了機(jī)電一體化的概況，詳細(xì)分析了其發(fā)展和應(yīng)用，指出智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化是機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，必將推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)[1]黃小華.工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].南方農(nóng)機(jī),2021.[2]傅寶根.淺析機(jī)電一體