试探机电一体化技术发展趋势

1、试探机电一体化技术发展趋势1 机电一体化概述机电一体化技术目前经历了 3 个发展阶段，在 20 世纪 60 年代以前为第一阶段（初级阶段）。在这 一阶段，人们为了提升机械产品生产力，将电子技术融入机械设备控制当中，以完善设备性能。在这 个阶段，技术研发还处于自发性状态，电子技术与机械设备结合得还不够深入。 20 世纪 70 年 -80 年底，机电一体化进入了快速发展阶段。在这一时期，无论是控制技术、计算机技术，还是通信技术 等，均有了空前的发展，为机体一体化提供了良好的技术支持，相关技术也得到快速普及，并受到了 世界各国关注。进入 20 世纪 90 年代后，机电一体化已经逐渐朝着智能化方向发展

2、，此时机电一体 化技术就已经进入了深入发展期。微加工技术、光学技术、信息化技术逐渐融入机电一体化当中，同 时机电一体化系统分析方法、 集成方法机建模设计等愈来愈成熟， 再加上神经网络技术等高新技术的 支持，为机电一体化快速发展提供了充足的动力， 也让机电一体化技术有了更大的应用空间。 与欧美、 日本等国家相比，我国机电一体化起步较晚，从 20 世纪 80 年代才逐步涉及该领域。但国家对机电 一体化发展十分重视，并制定了相关扶持政策。国内很多大型企业、科研院校等在机电一体化领域做 了大量工作，部分技术已经接近国际领先水平，取得了令人瞩目的成果。2 机电一体化应用现状机电一体化技术应用范围十分广泛

3、，主要涵盖了以下几个领域：（1）数控机床。数控机床是机电一体化的典型技术产品。数控机床的精度及效率是传统普通机床无 法比拟的。在构造方面，借助多 CPU 技术，数控机床已经实现了构造的总线式与紧凑型，同时还实 现了模块化。在功能方面，通过 WOP 技术实现了数控机床的智能化。以模块化软件设计、大容量存 储器、单片机作为支持，让数控机床的精度及操控性有了大幅度提升。我国在数控机床领域与国际先 进水平还存在一定差距。 目前，我国中高端数控机床市场基本被进口产品所占领。 特别是在高端市场， 国内产品市场占有率仅为 4% 上下，技术实力依然有待提升。（2）工业机器人。工业机器人也是机电一体化技术的重要

4、应用领域之一。工业机器人可谓是机电一 体化技术的载体。 在机电一体化技术的支持下， 如今的智能化工业机器人已经能够进行复杂的逻辑思 维。借助传感器技术，能够对周围环境做出有效感知，从而做出正确的决策及判断。多元化的传感器 与智能运算系统相结合，能够进一步增强工业机器人的环境适应能力，使其具备行动独立性，进一步 提升其应用范围及工作效率。（3）计算机集成与制造系统。利用机电一体化技术，可将分散制造系统进行组合，从而实现全局动 态化控制。计算机集成与制造系统打破了各个系统之间的屏障， 让企业生产集成度得到了大幅度提升， 促进了各生产要素的配置优化， 能够进一步发挥各生产要素的功能及价值， 有利于提

5、升整体生产效能。3 机电一体化发展趋势分析3.1 网络化网络化是机电一体化技术重要的发展趋势之一。 如今计算机技术、 网络技术及信息技术已经十分成熟。 网络信息化技术推动社会生产变革，也让人们的生活发生了“翻天覆地”的变化。一方面，网络信息 化技术为机电一体化提供了可靠的技术支持。借助相关技术，能够实现各类远程监控、操控，各类远 程控制终端设备本身就是机电一体化产品。 现场总线及局域网技术的成熟， 能够让各类设备以计算机 为中心，形成计算机集成系统，让整个生产系统变得更为完善，其功能也更为健全。另一方面，网络 环境为机电一体化产品营销提供了良好途径。只要产品功能优秀、质量可靠，借助网络信息传播

6、，能 够让人们迅速了解相关产品及特点，借助线上销售进一步扩大营销范围。3.2 区域模块化 对机电一体化产品进行模块化处理，让每个单元单独负责一项功能。即便某个模块出现问题，但并不 会影响到其他模块工作，有利于提升设备工作的稳定性。这些模块也能够相互串联，形成一个体系，能够让单元之间让设备具备丰富的功能。 模块化能够对相应的控制单元机动力单元做出标准化衡量， 匹配更优的性能。同时能够将产品相关功能集中在区域模块上，能够进一步提升产品的可转配性、维 修性等。当然，要实现模块化就必须制定各项接口标准，能够让各个部件、单元有效匹配。利用标准 化单元也能够缩短产品研发周期，并快速扩大生产规模。3.3 智

7、能化智能化是机电一体化发展的重点方法。 智能化即保证机电一体化产品具备一定的智能性， 能够具备与 人类逻辑思维相似的功能，可进行自主决策、自动推理、自我诊断维护等。例如，在 CNC 数控机床 上借助智能化技术可实现人机交互对话。再加上工艺数据库、智能 I/O 接口的支持，有利于提升设 备效率，也能够为设备后期维护、升级提供便捷。近年来，随着神经网络技术、小波理论、模糊控制 等的不断成熟，催使机电一体化达到了一个新的发展阶段。智能化技术赋予了机电一体化设备更为强大运算能力及感知能力， 进一步扩大了相关设备的应用范围。3.4 环保化工业的快速发展， 提升了人们的生活质量， 但同时也产生了巨大的资源

8、消耗， 并导致了生态环境污染、 破坏。在这种情况下，机电一体化设备绿色环保化也愈来愈受到重视。在设备设计过程中，通过融入 绿色环保理念，保证设备使用时不会对周围生态环境产生危害。即便设备损坏或报废后，相关模块或 零件也可回收使用，充当二次资源利用。结语机电一体化设备在相关技术支持下，各方面均在不断完善，其应用范围也在不断扩大。在机电一体化 技术发展过程中，机械本体技术依然具备了一定的改善空间。通过改善机械本体性能、降低机械本体 质量、提升机械本体精度，借助新型复合材料对设备结构进行完善，可获得小型化驱动系统，有利于 提升设备适应性。同时，要进一步加强传感技术研发。从灵敏性、可靠性、精确性方向着手，获得性 能更优，可适应各种环境的传感器， 有利于提升机电一体化设备生产控制精度及动态监控能力。 另外， 在驱动技术方面，也需要进一步完善。目前，电机内部