机电一体化未来范例6篇

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机电一体化未来

机电一体化未来范文1

[关键词]机电一体化 发展趋势 应用领域 发展要求

[中图分类号]TH-39 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2013)04-0110-01

机械工程与电子工程通过一控制程序使二者有机地结合在了一起,发挥出了两者在各自领域无法实现的作用。这是现代科学技术发展需求共同作用的结果,随着这一作用的不断发展与深入,机电一体化必将与更多高新技术相结合,向着更广阔的方向发展。

机电一体化技术与产品承载着物质、信息与能量之间的交流,这种交流使之成为了一门艺术或者一门“哲学”。这门“哲学”的发展体现了机电一体化的发展方向与科技创新方向。而随着机电一体化的探索与改革,这个专门培养相关高技术人才的专业也必将做出相应的调整来满足其需要。本文在查阅相关文献的基础上,预就机电一体化的发展趋势、应用以及其专业的发展要求做出概述。

一、机电一体化的未来发展趋势

机电一体化技术发展核心是微电子技术、电力电子技术的研发和应用,特别是微型计算机、微处理器的应用尤为重要。因此它未来的发展趋势主要有:

(一)可监控性与灵活性

机电产品可监控性的优点是便于运行状态的掌握、故障及时反馈与处理,便于安全生产与日常维护,延长机电的使用寿命。机电产品的可监控性在一定程度上又决定了其具备一定的灵活性,自主地处理一些事件。另一方面,机电一体化的灵活性也表现在其形式与样式的灵活性上。

(二)人性化与智能化

柔性制造系统使机电一体化产品更加人性化与个性化成为了可能,而人与产品之间的沟通与交流已经成为时代潮流。近年来,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制程序创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。

(三)安全可靠性与绿色化

机电一体化不断的发展过程,在一定程度上就是其安全可靠性的一个演变过程。而绿色化是时代的趋势,在保障机电产品安全有效生产的基础上,做好产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个运行周期中的绿色化已成为必然趋势。

二、机电一体化技术的应用领域

由于和信息科技的不断交融,智能化与可监控性的不断提高,机电一体化技术除了在传统的制造业,特别是数控机床的制造上发挥作用外,它在其他领域的应用也越来越受到重视,主要表现在以下几个方面:(1)工具类机器建设和用于工艺过程自动化的设备;(2)智能机器人;(3)航空、空间和军事技术;(4)交通运输、通信设备;(5)办公设备;(6)医疗器械;(7)其他。

三、机电一体化专业发展要求

机电一体化水平在一定程度上反映了一个国家的现代化水平。较之国际先进的技术与专业配置水平,我国在这一方面做的还不够。这就要求我们应该做到以下几个方面:

(一)重视科研投入与科技创新

由于现阶段发展水平等因素的限制,我国在机电一体化方面的投入还显不足,如智能机器人,先进的医疗器械的研发等。在研究与模仿的基础上,更应该注重创新,掌握自主的知识产权。

(二)深入加强各学科之间的交叉

机电一体化中的核心技术主要有机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术、软件技术,涉及多个领域多个学科。有目的的、有侧重点的、自觉地进行学科之间的交叉,也是机电一体化个性化与人性化、灵活性趋势的要求。

(三)合理安排课程与科目设置,增强学生的动手灵活性

国内由于各方面的原因,其专业课程的设置总是出现滞后性。而看到该专业发展前景的学校,在自身师资、教学资源不足的基础上盲目扩展专业,也是造成滞后性的原因,也是造成学生动手操作性差的原因。

(四)加大对机电一体化实验室的投入

在机电方面优秀的学校,都有其执行器、传感器、微控制器等方面的匹配实验室,体系之间相互沟通,形成了良性循环。国内的许多院校存在着实验设备陈旧、破损率高等问题,因此加大其相应实验室的投入就显得很必要。

(五)加强学校与企业的沟通与联系,建立校企反馈制度

机电一体化的出现是源于实际生产的需要,所以其专业的发展是相对较晚的。这也说明生产的需要,可以为研究提供灵感与素材,而专业的发展反过来为企业生产提供相应的人才与技术指导。所以,加强校企之间的联系是学校与企业的双赢模式。

(六)拓展国内外学术与实践的交流平台

加强建立国内外学术与实践的交流平台,可以准确及时地了解机电一体化最新发展动态与前沿技术,有力地把握专业发展方向与科研目标。另外,跟踪优秀大学同类专业的改革动态,引进先进的教材和教学资料与设备,注重培养学生的实际能力,也是提高我国机电一体化专业水平与素质的重要步骤。

机电一体化未来范文2

摘 要:科学技术与信息化技术日新月异的变化,在其推动下,工程领域也得到了迅猛的发展。机械领域的管理体系、生产方式以及产品结构等都发生了翻天覆地的变化,工业生产正式步入到机械电气化朝着机电一体化的过度阶段。本文主要针对机电一体化技术的发展现状与发展趋势进行了详尽的探讨,仅供参考与借鉴。

关键词 :机电一体化 现状 发展趋势

改革开放三十多年来,我国的国民经济与科学技术水平都得到了显著的提升,处在这样的背景下,机电一体化越来越受到重视,逐渐开始在社会当中各个领域进行渗透,有效推动了各个学科的相互交叉,同时促进了各个学科的有效渗透,对国民经济的建设与发展发挥着巨大的促进作用[1]。但是相较于发达国家来说,我国当前的机电一体化水平仍然存在较大的差距,所以针对机电一体化的发展现状与发展趋势进行探讨具有一定的现实意义。

一、机电一体化技术的发展现状

关于机电一体化的发展大致可以分为三个部分。上个世纪六十年代为第一个部分,在这个阶段,人们开始尝试应用电子技术的初步成果来完善机械产品性能。因为第二次世界大战的刺激,促使电子技术与机械产品进行结合,战争时期的军用技术最终转化为民用技术,该时期的研究基本上处在自发的状态。因为该时期电子技术的发展水平较低,机电一体化无法实现更为深入的发展,其所开发的产品也不能进行有效的推广使用。

上个世纪70-80年代是机电一体化的第二部分。处在这个时期,通信技术、信息化技术以及控制技术都获得了巨大的突破,为机电一体化的发展打下了坚实的基础。Mechatronics最早在日本被人们所接受,直到80年代其才在世界范围内得到广泛的认可,各个国家都开始重视机电一体化技术。

上个世纪90年代末期为机电一体化发展的第三部分。机电一体化技术正式进入了深入发展的阶段。其一,通信技术与光学技术等进入了机电一体化,微细加工技术也开始逐渐推广,开始出现微机电一体化、光机电一体化等相关的分支领域;其二,针对机电一体化系统的分析、集成方法以及建模设计,众多专家与学者开始针对机电一体化的发展趋势与学科体系都进行了深入的研究分析。与此同时,在光钎技术、人工智能技术以及神经网络技术等相关领域的突破,使得机电一体化技术具有极为广阔的发展空间。

我国在机电一体化技术领域的起步较晚,但国家在80年代末期,出台了一系列促进机电一体化技术发展的政策,提出了在汽车电子、数控机床以及工业机器人等6项共性关键技术与15个优先发展领域的研究课题与方向[2]。通过多年的发展,我国在机电一体化技术已经获得了许多突破性的发展,正朝着国际先进水平努力。

二、机电一体化技术的发展趋势

(一)光机电一体化

所谓光机电一体化技术,指的是机械技术、光学技术、控制技术、信息化技术以及微电子技术的有效整合与交叉,是现阶段众多高兴技术设施与高兴技术产业的基础。其主要包含技术与产品两个层面:光机电一体化产品整合了通信技术、自动控制技术、微电子技术、机械技术以及光学技术等新兴技术,具有极高的附加值与功能;相关产品具有操作便捷、寿命长、适应性强、重量轻以及体积小的优势。通过合理应用光机电一体化技术,可以产生极高的附加价值与功能水平,能够为广大用户与生产商带来良好的经济利润。未来,光机电一体化技术的热点包含光能驱动技术、传感检测技术、激光快速成型技术以及激光技术等。

(二)智能化

智能化是现阶段机电一体化技术重要的发展方向,针对人工智能在机电一体化中的应用研究越来越多,当中数控机床与机器人的智能化就是非常重要的应用。该“智能化”是针对机器行为,主要是在控制理论的体系上,充分吸收混沌动力学、生理学、心理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等,使其具有自主决策、判断推理以及逻辑思维等基本能力,以此来获取更高的控制目标。虽然使机电一体化产品获取与人基本相当的智能是不大现实的,同时也是没有必要的,然而,高速、高性能的微处理器给予机电一体化产品低级智能则是非常必要的。

(三)绿色化

上个世纪是机械工业迅猛发展的一个世纪,然而当时的发展基本都是建立在耗费巨大能源与资源的基础上。然而许多能源与资源是不可再生的,随着人们对物质生活的要求及人口数量的不断增长,传统的高投入、高输出模式显然已经不能适应当前的社会形式,机电一体化技术的发展自然也不例外。未来,机电一体化技术的发展要避免传统粗放型的模式,必然朝着能源、资源高效利用的集约型模式,绿色化的发展才是机电一体化技术真正实现可持续发展的目标。

(四)网络化

当前这个时代是信息化技术高度发展的时代,在互联网技术的不断普及与发展过程中,市场竞争环境正在发生巨大的变革。网络化在各行各业中的应用越来越广泛,不但企业内部生产管理要进行网络化控制,并且技术服务在鲜花、消费行为网络化、产品销售网络化以及产品设计虚拟化等都会成为未来市场发展竞争的必然趋势。而机电一体化的新产品一经开发,在短时间内就能够畅销全世界。当前基于网络的监视技术与远程控制技术方兴未艾,远程控制的终端设施本身就属于机电一体化产品。此外,局域网技术与现场总线技术的普及使得家用电器正在朝着网络化的趋势进行发展,应用家庭网络把各类家用电器连接成以计算机为核心的计算机集成家电系统,使得人们能够足不出户就能够享受到各种新兴技术所带来的快乐与便利[3]。所以,机电一体化技术未来必然会朝着网络化的趋势发展。

三、结语

总而言之,机电一体化的不断发展并非孤立的,其是众多科学技术共同发展的结晶,同时也是社会生产力发展到某个阶段的必然要求与趋势。在科学技术持续发展的推动下,各个技术进行整合的趋势必然会越来越多,机电一体化技术未来必然拥有极为广阔的发展空间。

参考文献

[1]余仕彪.机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究[D].上海海洋大学,2013.

[2]贾启升.简述机电一体化技术发展状况及趋势[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2012,01:195-196.

机电一体化未来范文3

关键词:机电一体化;市政工程;机电产品 

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.085 

0 引言 

就目前来说,科学技术的发展速度已经能够满足不同学科的交义运用。机电一体化技术的发展就充分体现了这一发展状态,尤其是在市政施工中的应用过程中。由于市政施工具有施工环境复杂以及建设项目多的特点,使得机电一体化的多元化作用得到了充分的发挥。文章对机电一体化技术未来发展方向进行了阐述,分析过程指出,机电一体化技术应朝着微型化、智能化、模块化、数字化、网络化以及人性化的开发方向发展。 

1 机电一体化技术概述 

就目前来说,机电一体化的运用范围十分广泛。其又被称为机械电子学,主要是以微电子技术、信息技术的形式服务于机械工程领域。主要应用的机械工程领域是系统的自动化和智能化两方面,这就意味着其是基于计算机技术、自动化技术以及传感器技术结合而成的综合性技术。在市政工程的施工中,机械一体化的运行好坏直接决定了实际的施工质量。从传统的方面讲,过去的市政工程机械运行都是纯机械式的,这就意味着其运行比较笨重,操作也不够便捷。随着社会的进步,科技的发展,当将机电一体化技术应用到市政工程的建设过程中后。市政工程建设的机械化发展方向也朝着智能化、远程控制化以及节奏紧凑化的方向迈进。这种发展状态,不仅保证了工程的建设质量,还在一定程度上减少了机电一体化操作人员的劳动量。由此可以看出,机电一体化技术在市政工程建设过程中的应用,极大的推动了施工建设的效率[1]。此外,随着机电一体化技术的不断更新换代,其燃油的消耗情况也得到了有效控制。 

2 机电一体化技术在市政施工中的应用 

2.1 提高施工智能化 

智能化控制是市政施工进行机电一体化的发展目标。具体应用过程即利用电子信息技术和机械控制技术,实现机械运行的智能化的管理。施工智能化是指,工程施工过程针对不同的情况下,可能出现的问题进行预先设计。当工程施工对系统当前的运行情况进行评估,并研究出简单的运行模式变化规律,这就实现了机电一体化技术提高工程施工智能化的基本需求。然而,现阶段,机电一体化技术应用了模糊数学、模拟智能、计算机技术以及传感技术等,这些技术使得工程施工应用机电一体化的发展方向朝着智能化迈进。 

2.2 形成作业模块化 

市政工程施工机电一体化技术的应用,其发展的前景是广阔的,具体包括:控制和操作模式的简化。换句话说就是智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合,以此进行特定工况下的作业,如: 铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备,在模块化控制的情况下,可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定,即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业,同时在自动检测系统的辅助下,可以将施工过程完全交给机械来完成[2]。 

2.3 实现节能减排 

机电一体化技术可以降低工程施工机械的能源消耗,而且在未来的机电一体化技术发展中将会得到进一步的提高。此外,将工程施工的机械运行实现高度智能化,可以为将机械的运行带来多功能化发展。这样一来,就可以利用较少数量的智能化施工机械完成大量的工程量,这无疑是对资源的最大节约。与此同时,高效的工程施工作业也在很大程度上减少了对生态环境的破坏。具体体现在减少机械设备的存放场地以及减少施工人员生活对周围环境的影响。 

3 机电一体化在未来的发展方向 

由于机电一体化技术的独特性,使其应用于工程施工时有着发展的综合性。机电一体化作为综合性发展的科学技术,它还能够以不同发展的方向向前发展。具体来说,当机电一体化技术向着微型化、智能化以及模块化方向发展时,就会使得被应用的工程项目呈现集成化建设。这是使工程项目的建设成果实现整体的模块化,这一平台的建成可以将机电一体化技术发挥出多项功能。在机电一体化技术的具体应用过程中,需要制造专用工具从而服务于工程项目的具体建设。而实现了模块化的机电一体化技术,在应用于具体建设时就可以通过更换不同的模块来进行操作。这样一来,就可以在很大程度上扩大机电一体化产品的应用范围。 

此外,随着信息时代的到来,人们对于快捷化、人性化服务的需求越来越高。这就要求机电一体化技术的发展,还应朝着网络化、数字化以及人性化的方向发展迈进。机电一体化技术的数字化可以实现对机电产品的远程控制,这就意味着其机电产品的运行是以人的意志为转移的,从而在一定程度上使应用的工程项目更具人性化建设[3]。 对于机电一体化的网络化发展,其可以实现了多个机电产品的联合工作。这就可以使机电产品能够完成一系列的复杂任务,在一定程度上降低了工作人员的劳动强度和设备的运行风险。 

机电一体化技术朝着上述几个方向发展,是未来对其进行科学技术研究的主要内容。因为这些方向可以使其应用的范围和使用的领域更加多元化。尤其是机电产品一机多用的功能,在很大程度上减少了设备的重复使用。而且,还使能源得到了更有效的利用,所以,这是实现机电一体化产品绿色发展的重要发展方向。 

4 结束语 

总而言之,机电一体化技术在各个领域的应用,都在一定程度上推进了其行业的发展速度。尤其是对于市政工程的施工过程来说,由于其建设的重要性,机电产品的应用则为其带来了快速发展的契机。所以,我们务必要顺应时代科学技述的发展潮流,提高对机电一体化技术的认识。并将其投入到现代化的建设当中,使其发挥出综合性的作用。 

参考文献: 

机电一体化未来范文4

关键词:机电一体化;基本概念;核心技术;发展进程;发展方向

中图分类号:TH-39 文献标识码: A

随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。

一、机电一体化技术基本概念

机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

二、机电一体化的核心技术

1、机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

2、计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3、系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

4、自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5、传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。

三、机电一体化的发展进程

1、数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。

2、微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。

3、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。

四、机电一体化的发展方向

20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有:

1、智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

2、网络化:20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3、自动化:所谓自动化技术,是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作,以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成,以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能,最后实现自动运行目标。

4、绿色化:机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。

机电一体化未来范文5

机电一体化的发展现状

(1)第一阶段。机械一体化技术大致经过了三个发展阶段,第一阶段起于上世纪的60年代,人们逐步的将电子技术应用到机械产品的生产过程中,机械产品性能得以提升。二战以后,机械产品和电子技术的合作进一步加深,机电技术的结合对战后经济恢复和繁荣起到了重要的作用。但是这期间的电子技术发展水平比较低,电子技术和机械技术还没有真正的结合,机电产品也没有得到大范围的推广。(2)机电一体化蓬勃发展的阶段。上世纪七八十年代是机电一体化发展的第二阶段,通信技术、计算机技术和控制技术在此期间发展迅速,为机电一体化技术的发展提供了技术保障和支持。在此期间,微型计算机以及集成电路发展的规模日益壮大,机电一体化技术的发展有了物质基础。各国都加大了对机电一体化技术的重视程度,机电一体化技术得到了快速的发展,机电一体化产品逐渐增多。(3)机电一体化新时期的发展。智能化、自动化和模块化是机电一体化的典型特征,机电一体化技术在上世纪90年代以后得到了更大程度的进步,通信技术以及光学技术逐渐进入机电一体化,有关机电一体化的研究逐渐增多,机电系统的分析、集成方法和建模设计逐渐增多。在人工智能技术以及光纤技术的影响下,机电一体化的发展前景更为广阔。我国对机电一体化的研究始于上世纪80年代,近年来也获得了较大的进展,但是目前我国机电一体化技术还存在产品水平较低、科技基础较为薄弱、发展潜力不足以及高水平产品较少的问题,机电一体化技术还需要进一步的发展,增强技术发展对我国经济发展的促进作用。

机电一体化技术的发展与思考探析

经济的发展带动科技的进步,科技的进步也会反过来促进经济的发展,两者之间是相辅相成的关系。机电一体化技术经过长达半个世纪的发展,已经是集电子、机械、控制、计算机技术以及光学和信息技术于一体的综合学科。在新时期,机电一体化技术也会朝着更加智能化、绿色化、数字化和微型化的方向发展。(1)智能化。智能化是技术的发展方向,机电一体化技术和产品在信息技术、模糊技术的帮助下,会朝着智能化的方向逐渐发展。未来的机电一体化产品不再是层次结构较为简单的产品,技术产品需要向着有冗余度和复杂的双向联系发展,人工智能在机电一体化技术中的应用将进一步加大,提高该技术在数控机床和机器人中的应用力度。此外,机电一体化技术的研究和发展要加大对运筹学、人工智能、计算机技术、动力学、模糊数学和心理学的研究,通过新技术和新方法来提高机械的模拟能力,使生产机械具有人类的逻辑思维能力、判断能力以及自主决策能力,整体上提升机电一体化的智能化。机电一体化技术和产品虽然不能达到人脑的智能化程度,但是机电一体化产品微处理器的高速和高性能还是可以实现的,智能化是机电一体化的发展方向。(2)柔性化。柔性化是对突发事件应对能力的提高,机电一体化的控制和执行将会有更高程度的冗余度,系统之间能够按照任务的分配来实现独立的工作,增强自身的自律性。柔性化的典型特点是机电一体化技术的子系统可以产生附加信息,在完成总工作任务的前提下要实现信息的产生和附加,提高系统的处理能力和反应能力,减少故障对机电一体化技术的影响,整体上提升机电一体化技术的发展水平。(3)网络化。计算机信息技术改变了人们的生活,人们工作的效率逐渐提高,生产领域、教育领域以及政治军事领域都进行着重大的变革。计算机网络实现了生产部门之间的连接,质量可靠、功能良好的机电产品会在计算机网络的帮助下进一步的发展和完善起来。与此同时,机电一体化技术的网络化还会简化生产的流程,减轻工作人员的任务量,实现机电产品技术新的发展。(4)模块化。未来的机电一体化产品虽然具有智能化和柔性化的特点,但是产品不同系统之间的分工将会更加精细,机电产品的模块化将是未来发展的方向。机电产品的模块化是系统而复杂的工作,研制人员需要对机械接口、环境接口、动力接口以及电器接口进行整体的研究和分类,使机电一体化产品成为具有识别功能、视觉和图像处理功能的新型产品,实现电器产品的系列化和标准化。结语随着经济的发展和科技的进步,机电一体化技术在众多领域得到了广泛的应用,提高了生产效率,增强了信息处理的精度和准度。机电一体化技术是集机械、电气、信息处理等于一体的综合技术,机电产品和技术会向着智能化、自动化、网络化和模块化的方向进一步发展,扩大机电产品和技术的应用范围。

本文作者:雷耀军工作单位:银川佳通轮胎有限公司

机电一体化未来范文6

关键词 机电一体化;创新发展;发展趋势

中图分类号TM 92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)93-0063-02

机电一体化从出现之始就极大地推动了社会的进一步发展,并且有了很快的发展速度和良好的发展趋势。在机电一体化有其自身的发展历史,并且在发展过程中不断的进行创新,为自身创造了一个良好的发展趋势,有广阔的发展空间。在其发展过程中,不断对新技术和新知识进行利用,使其符合现代实际应用的需要,促进其发展。

1 机电一体化技术创新发展的趋势

首先,在未来的发展趋势中,机电一体化的应用将会有更加广泛。无论是在一些小的方面还是比较大的方面,在自动化产业上都要通过机电一体化技术来进行开发。机电一体化的重要性也是因为其为自动化工业和航太工业以及国防工业的基础技术。机电一体化技术作为一门新兴技术在一些工业比较发达的国家有着快速的发展,同时,它对PC工业控制的发展也有一定的带动作用。在其发展过程中,程序控制器技术也就是机电一体化的核心也在不断的发生变化。程序控制器在工业自动控制领域被广泛的应用,在工厂自动化控制中,PLC也成为了核心技术。但是由于PLC程序的撰写一般的情况下是先进行阶梯图的绘制再将其转化成PLC的指令,所以说PLC质量在不同的品牌中也会不同,这样所造成的结果就是每一个程序之间的转换很不容易。另外,PLC指令比较接近低阶语音,开发程序很不容易,并且比较耗费时间。为了使PLC机电一体化的缺点得到改善,目前情况下利用PC电脑或者是IPC将PLC取代,把它当作是机电一体化中的控制器,对于控制程序的撰写使用的是Visual Basic,将PLC形式的机电一体化取代。

其次,发展了机电光一体化。在社会进入21世纪之后,半导体微电子技术和微机电技术以及镭射技术发展速度非常快,另外影响显示产业以及新兴的生物科技也在快速的发展,使得一些传统技术有了新的生机与活力,使机电一体化开始向机电光方向发展。一个比较典型的机电光技术应该包含的范围有:机构设计、精密制动器、人机界面、微处理器,程序或反馈控制、诊断信号的处理与错误、辨别图形、制程工程以及仿生人工智能。另外,根据光学或者是光学元件和机电元件有不同的互动程度和组合特性,可以将机电光系统分为三种类型,即光机整合的类型;内嵌光电或者光学装置的类型;在光学系统中嵌入机电装置。

2 机电一体化技术发展的保障

在机电一体化技术的发展中,虽然有比较快的发展速度以及比较强的竞争力,但是仍有问题存在,要保证机电一体化技术能够有一个较好的发展,必须要采取一定的措施,可以从以下的几个方面来进行:要让政府的决策高层认识到机电一体化技术的重要性;加强对机电一体化技术人才的培养;发展电力电子关键技术,加强对机电一体化技术的研究;注重理论与实际并行;积极推动“产学研合作”;机电产业要走进校园内部去寻找人才与合作;建立未来的研究对象。

此外,机电一体化中的机电光技术还属于一种新兴技术,从目前的情况来看,这一方面的人才比较稀缺。因此,在一些国内高校中,有必要开设相关的课程,培养有关这一方面的人才,推动机电光机电一体化的发展。

3 机电一体化创新的具体内容

3.1技术设计向单元化发展

在机电一体化的实验平台中实行单元化技术来进行设计。将系统分为几个单元模块,主要包括工控机、运动控制卡、伺服电机及步进电机、CAN总线、电动机驱动器,还有直线、工作台以及回转单元。只要是能使接口保持一致,就可以将每一个单元分开设计,这样就使得系统具有高度的可扩展性以及互换性。它的总体结构可以用下图来进行表示:

3.2控制系统向网络化发展

在系统中将电子计算机作为节点,将运动控制卡以及CAN卡作为子节点,然后利用这两种控制卡进行向下分支而形成树状网络。利用计算机对电机运行情况以及传感器信息进行统一处理,把整个系统都整合到一起。利用网络将每一个控制节点联系起来,这样一来,在实际操作中就能够将步进电机作为控制对象,使控制更加简易,控制对象的选择也可以是伺服电机来满足高精度要求,也可以将两者组合在一起构成一个系统。利用计算机对不同节点信息进行处理,再将其反馈到每一个控制对象上,利用这种方法来完成协同控制。

3.3系统应用向长久化发展

在实际操作过程中。操作人员可以利用控制卡数目的增加来将控制对象数目扩展,并且它的实现只需要在电气上略微改动。

与此同时,也可以利用其他设备的增加来进行系统功能的扩充,比如增加工业摄像头就能够使图像定位以及图像智能控制等任务完成。

4结论

机电一体化是现在社会中的一项重要技术,在机电产业中的应用十分广泛,所以对其有一个科学全面的认识是十分必要的。机电一体化在以后的发展中,其功能必然会不断完善,控制系统也将会更加强大。相信在未来它将会有更加广阔的发展前景,在各个领域的领域在将会更加广泛,作为机电行业有关人员,对其现在实际中的应用以及其今后的发展趋势有一个科学合理的认识,跟得上机电一体化今后的发展步伐,从而适应其发展,对社会发展也起到一定促进作用。

参考文献

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