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2021年9月2日 机电一体化、机电一体化技术应用及趋势 [在线客服]:

机电一体化技术应用及趋势


机电一体化是机械技术、微电子技术和信息技术相互渗透的综合技术。目前,机电一体化的概念在当前的社会中已经得到广泛认可,且在众多领域得到应用和重视。本文简述了机电一体化技术的应用,指出了其未来的发展趋势。
1.机电一体化技术概述
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术进行有机结合,从而更好地为推动社会经济发展的综合性技术。同时机电一体化技术不是单纯地对现有技术的简单结合与拼凑,而是通过科学的整合相应的技术,进而形成一个最优的系统。机电一体化技术突破了传统机电产品单一的功能,所以可以有效地满足不同的应用场景需求。在精度上,机电一体化技术对相应的技术结构进行了精简,配合更为有效的控制技术,起到减小误差的作用,相较于传统的机械技术,其精度得到大大的提高。机电一体化技术由于具有自我诊断、自动监控、自动保护等功能,也在客观上降低了操作人员在操作过程中的安全风险,以及设备所可能面对的安全风险[1]。由于机电一体化技术的优势,所以机电一体化产品在实质上对人的感官以及头脑进行了延伸,并通过多种技术手段的综合应用来对人的不足进行了补偿,因而在生产效率和成本控制方面,具有极大的可开发潜力。
2.机电一体化技术的应用
2.1数控机床方面。在数控机床中,机电一体化技术已经得到广泛的应用,并取得了非常良好的效果。数控机床中的机电一体化技术,在经过长时间的发展和探索后,已经处于相对成熟的状态,到目前为止,数控机床已经实现了主总线以及大量CPU的结构体系,在精度和便利性上,已经具有相当的高度。与传统技术相比,应用了机电一体化技术的数控机床,在加工精度上具有更高的质量;自动化程度高,能够在很大程度上减轻劳动强度;可以进行多坐标的联动,从而加工出形状更为复杂的零件。同时,数控机床由于其本身高精度和相较于普通机床3-5倍的生产效率,从而能够更好地满足当前社会生产的需求。另一方面,当前的数控机床在生产和设计过程中,采用较为开放的理念,从而能够为后期增加其适用范围进行改装及编程提供了足够的空间。
2.2机器人领域。目前的工业机器人是机电一体化技术的典型产品。机器人在社会生产中可以进入多个行业和领域之中,由于机器人的应用,为实际的生产过程节约了大量的劳动力,节约了企业的实际生产成本。同时,机器人的应用,也取代人进入一些如强辐射、高污染及存在有害气体的较为恶劣的生产环境之中。当前的工业机器人采用了成熟的机电一体化技术,因而在智能化水平上相较于以往的工业机器人有很大提升。工业机器人的产生是在20世纪60年代,由于技术的限制,当时的工业机器人只能完成简单重复的动作,发展至今,由于机电一体化技术的大规模应用,机器人已经可以通过编程让其适应实际的工作和生产环境,并具有拟人化能力以及通用性的特征,让机器人能够执行不同的作业任务。
3.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能够具备人的思考能力与逻辑思维能力、决策能力,从而更为高效地控制目标。机电一体技术智能化的本质是在控制理论的基础上,吸收包括人工智能、计算机科学、混沌动力学等新思维新方法来让机电一体化技术对人类智能进行模拟。
3.2环保化。绿色环保是当前时代的必然要求,由于在人类发展过程中对生态环境造成较大影响,所以环保化趋势是机电一体化的未来发展方向之一。环保化要求机电一体化设备具有对环境污染小,同时设备能够进行回收以及进行再利用的特点,从而降低设备本身可能对生态环境造成的影响。因此,绿色环保需求具有相当强的现实意义,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进程。
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之间保持相互独立,共同为总系统服务的状态,而在不同的环境条件下,系统可以根据实际情况,来进行系统优化,让机电一体化产品具有更强的适应性。同时,由于其各个子系统相互独立,所以当某一子系统出现故障时,不会对整体系统造成影响。
3.4微型化机电一体化产品的微型化在医疗、军工等领域具有极大的应用价值。机电一体化的微型化主要难点在于材料结构、摩擦特性、机构设计等方面,同时我国目前已经在进行相应的技术研究,通过将亚微米级的微型元件进行融合,从而形成小体积的机电一体化系统。
4.结束语
总之,机电一体化是社会生产力发展的必然要求,因此加强机电一体化研究,对于提高经济效益、扩大生产规模,促进社会的进一步发展具有重要意义。同时,机电一体化未来的发展需要多种技术的共同作用进行推动,所以,其对于促进各学科未来的发展,也会产生巨大作用。

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