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機電一體化的要求實用13篇

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機電一體化作為一門新興的學科領域,其起步發展較晚。20世紀60年代以來,隨著電子技術和計算機技術的快速發展,其逐漸與傳統的機械技術交匯融合,形成了早期的機電一體化技術。此后,以微型計算機為代表的微電子技術和信息技術越來越多的向機械工業領域滲透,機械和電子已不再彼此分離。新形勢下,機電一體化技術已經廣泛應用于工業生產的各個領域。而且隨著計算機技術的迅猛發展,機電一體化技術展現了蓬勃的生命力,它代表著機械工業技術革命的前沿方向。新環境下,機電一體化技術已經綜合了機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術,正朝著以實現高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術要求的最佳功能價值系統工程技術方向發展。

1.2 機電一體化技術現狀

機電一體化技術在一定程度上代表著一個國家在高端裝備制造業領域的技術水平。特別是隨著機電一體化越來越成為制造產業發展的主導,其在國家經濟和社會發展的基礎工業中扮演著越來越重要的角色。因此,必須對其發展給予足夠重視。目前,引領機電一體化技術發展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業機器人及柔性制造技術方面處于領先地位。而西歐則在研發集計算機輔助設計、制造、生產及管理于一體的柔性系統,以實現制造業的機電一體化。美國也在更新自己的裝備制造產業鏈,發展實現設計—生產—質量控制一體化的新型加工技術。我國作為發展中大國,與西方先進國家相比,在機電一體化技術方面存在底子薄、基礎差和發展不均衡等問題。但是經過改革開放30多年的自主創新發展,目前我國在先進數控技術、工業自動化控制儀表等多個領域實現了跨越式發展,已經達到世界先進水平。

2 新時期機電一體化技術展望

機電一體化作為一門綜合性較強、多學科領域交叉融合的學科專業,其處于制造技術的發展前沿。近些年來,在微電子技術及信息化技術的發展推動下,新時期的機電一體化技術呈現出智能化、系統化、微型化等新的發展趨勢。

2.1 機電一體化技術智能化趨勢

隨著機電一體化技術與信息技術及人工智能的深度融合,其也越來越表現出智能化的發展趨勢。特別是在工業生產加工領域,需要機器完成更加復雜困難的任務。這就要求機電產品具有一定的智能,能夠獨立的進行推理判斷、自主決策。智能化的發展主要與機器人技術聯系緊密,隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展,智能化的機械設備將更好的取代人,使社會的生產生活變得更加簡單便捷。

2.2 機電一體化系統化趨勢

機電一體化技術作為一種新興的技術,其發展不是孤立的。它是隨著社會技術進步和生產力的提高而不斷發展完善的。特別是依靠計算機技術和通信網絡技術的飛速發展,機電一體化技術能夠不斷吸收融合其他加工制造領域的先進技術,實現自身的體系化發展。未來機電一體化技術的發展將更加開放、更加靈活。通過開放式的總線結構及豐富的擴展接口,機電一體化可以將機械、動力、環境及人等各因素組合起來,形成一個系統。這將極大釋放機電一體化技術的潛力,增加其應用的對象范圍。

2.3 機電一體化微型化趨勢

微型化是機電一體化技術的另一重要發展趨勢。隨著工業生產加工質量的要求不斷提高,人們需要在微小的尺寸上進行更加精細的加工。這就要求相應的加工設備能夠微型化。同時,微型化的設備不僅占用空間小,而且能夠集成實現功能的復合擴展??紤]到各種微型機器人在社會生產生活中的應用將更加普遍,傳統笨重的機械電子設備將朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向發展。機電一體化中具有智能、動力、運動和感知特征的部件也將逐漸朝著微型化的方向發展。

3 結論

隨著計算機技術的飛速發展,機電一體化技術也得到了長足進步。在新時期新環境下,機電一體化技術創新發展表現出智能化、系統化和微型化的發展趨勢。相比過去,機電一體化技術未來的發展潛力巨大。

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Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection

中圖分類號:TH16文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0044-01

0引言

機電一體化系統是機械、電子和信息等各種技術融合為一體的綜合系統,其構成要素與子系統之間的接口部分就顯得極為重要。在機械系統和電子系統各種技術的復合過程中,接口技術很重要,機電接口技術是解決如何把機電及相關領域技術有機地融為一體,從而設計出最優的機電一體化產品的研究領域,其性能的好壞對整個系統的綜合性能起著決定性作用。

1機電一體化系統的設計

在早期的機電一體化系統中,機械部分的設計是系統設計的中心。電能僅用于驅動,為系統提供動力。利用直流電動機的變速功能雖然可以簡化機械系統的傳動結構,但因為無法控制運動部件的行程,因而程序自動化仍然是系統控制設計的主要目標。驅動電動機不再是機械運動鏈的起點,而成為聯結機械運動和動力以及控制的接口。機電一體化系統設計已從“純”機械的設計延伸到控制領域。計算機、數字電路、傳感器以及自動控制理論已成為系統設計師不可或缺的知識基礎。信息技術和軟件設計已經成為表達系統設計思想和協調自動化工作的重要工具。機電一體化技術是一個不斷發展和完善的過程。產品精度和生產效率對機電一體化系統提出了不斷改進伺服驅動性能和發展控制算法的要求,而性能優良的伺服驅動既拓展了機械系統的功能、簡化了傳統的機構,又要求機械系統具有合理的慣量和更好的系統動態性能。傳感器的在線監測確保了系統安全可靠的運行,反饋的信息通過閉環確保了先進控制理論的實現和產品的質量要求。機、電、信息的密切交叉已經使機電一體化系統中各部分的互相聯結和影響成為設計必須綜合考慮的重要內容。機電接口技術作為機電一體化設計的核心已經受到專家和學者越來越多的關注。

2機電接口技術的內涵

機電一體化系統是機械、電子和信息等功能各異的技術融為一體的綜合系統,其子系統之間的接口極為重要,從某種意義上說,機電一體化系統設計就是接口的設計。但現在對于機電接口技術的研究較少,通過對機電一體化系統進行總結和歸納,我們提出了機電接口技術的概念,形成了如下幾點認識。

2.1 機電接口技術的內涵機電接口技術是一門新興的技術,它研究機電一體化系統中各組成部分(子系統)和各組成技術之間的接口問題。研究這門技術是為了更有效地進行系統中信息能量的交互,融合各種技術,實現機電一體化系統最優化設計。

2.2 機電一體化系統接口(簡稱機電接口)的功能機電接口傳遞和轉換信息和能量,并將機電一體化各組成技術的特性融為一體。機電接口包括硬件和軟件,硬件主要在子系統之間或人與機電一體化系統之間建立連接,為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉換提供物理通道。軟件主要是提供系統信息交互、轉換、調整的方法和過程,協調和綜合機電一體化組成技術,使各子系統集成并融合為一個整體,實現新的功能。

2.3 機電接口的分類①人―機接口。人與機電一體化系統之間的接口,通過此接口,可以監視系統的運行狀態,控制其運行過程,即通過人―機接口能夠使系統按照人的意志進行工作。人-機接口是雙向的,硬件包括輸入/輸出設備,主要有顯示屏、鍵盤、按鈕等。②動力接口。動力源連接到驅動系統的接口,為驅動系統提供相應的動力。根據系統所需的動力類型不同如直流電、交流電、氣動、液壓等,動力接口的形式也有很大的不同。但動力接口有一個共同的特點,能夠通過較大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三處,控制系統到驅動系統、驅動系統到傳感器、傳感器到控制系統。智能接口的應用情況相對比較復雜,但可以得出它的一些共性:智能接口傳遞和轉換各種信息,按照不同技術的要求改變信息形式,使不同的子系統、不同的技術能夠集成在一起,形成完整的系統。通常,智能接口是軟件表現出的功能連接。④機―電接口。執行機構與驅動系統和傳感器之間的接口。將驅動信號轉換成執行機構所需的信號,或將執行機構的機械信號轉換成傳感器所需的信號。

3機電接口技術對機電一體化發展的影響

社會需求推動機電一體化技術的發展。當傳統的機械技術無法滿足日益增加的社會需求時,機械技術與電子技術、信息技術等結合形成的機電一體化技術就成了機械技術發展的必然。相應的系統內部的接口也就變得越來越復雜。機電一體化技術的各組成技術的研究已經進行得非常深入且日趨成熟,同時,人們也意識到單純發展和研究各組成技術并不能保證機電一體化系統的最優化。而機電接口技術正為它們提供了一種有效的方法來進行系統研究,并將系統設計、集成和融合理論應用到實際的設計當中。目前,機電一體化正在向著智能化、模塊化、網絡化等方向發展,智能化必然要求系統各部分的結合要更加緊密,信息傳遞和反饋更加迅速準確。從機電一體化發展方向對機電接口技術的要求來看,機電接口技術的研究與發展已經成為必然,同時,機電接口技術的研究與發展也必然對機電一體化技術的發展起促進作用。

4結論

機電一體化系統是機械系統不斷融合各種新技術、新知識發展起來的。因此,從機械技術發展起來的機電一體化技術的復雜性和多學科性就決定了此技術的研究重點是各種技術在機械技術上的融合與創新。機電接口技術是研究機電一體化系統中的接口問題,使系統中信息和能量的傳遞和轉換更加順暢,使系統各部分有機的結合在一起,形成完整的系統。機電接口技術是在機電一體化技術的基礎上發展起來的,隨著機電一體化技術的發展而變得越來越重要。同時機電接口技術的研究也必然促進機電一體化的發展,促進機電一體化系統理論的發展。

參考文獻:

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關鍵詞:機電一體化;現代工程;影響

1機電一體化發展歷程

在1950年,機電一體化的理念最早被提出。當時,大概是科學家為了改善產品的質量,因而聚集在一起,嘗試將電子技術和機械設備結合,雖然取得了初步成功,但這種觀念還是不太成熟。當時,社會出于戰亂時期,經濟的發展不穩定,科研人員也缺少,再加上初始發展的電子技術,機電一體化的理念并沒有被人們所熟知。在戰爭期間,機電一體化的發展在一定程度上依賴于人們對機械設備,但這時機電一體化的發展也只是停留再戰爭機械的應用。戰爭結束后,人們才把機械一體化應用到民用機械。

2機電一體化的發展趨勢

在民用機械發展的過程中,工程機械是使用機電一體化最多的地方,社會經濟逐漸發展并得到穩定,各種新興科學技術的出現,這在一定程度上糾正了機電一體化的發展方向。由此,從下面幾個方向詳細介紹機電一體化。智能化發展。在發展過程中,機電一體化吸收了計算機工作的原理,進而完成自身的計算機通信技術,從而實現了機電一體化的智能化突破。因此,在智能化發展實際上就是在編程過程中,摻入人們的思維方式,通過整合各項技術,實現自動化控制。在研發過程中,相關人員應該注意全面考慮各項技術,在編程的過程中加入心理學,從智能的角度編程,以符合人們的心理需求。區域化發展。機電一體化的產生是順應時代的腳步,因此在現代社會,必然會有區域性的發展。隨著現代化進程的腳步加快,我國各區域城鎮化建設的過程中,也開始運用各種先進的科學技術。從某方面來說,機電一體化不僅能夠實現自動控制,也比較全面的整合了工程技術,并且被廣泛應用到機械工程領域,這將推動我國城鎮化的發展,進而帶動現代工程的發展。網絡化發展。在信息技術高速發展的今天,網絡通信技術使人與人之間的通信變得更加方便,而且信息化的發展在工程機械方面也有所涉足。機電一體化發展過程中,網絡通信技術不僅能使相關人員實時監控設備的運行情況,也能及時發現設備故障,不僅提高了工作效率,也保證了施工安全。

3機電一體化在現代工程中的應用及影響

機電一體化之所以在現代工程中被廣泛應用,是因為其具有高效性、全面性,尤其在電子技術方面。機電一體化技術最開始發展的時候,便是利用電子技術和機械設備,兩兩結合,進而實現了機電一體化?,F在,通過機電一體化的發展,電子技術實現了在機械設備上的可操作性、安全性,因此說,機電一體化推動了電子技術的發展。在現代工程中,機電一體化的影響貫穿整個過程。下面從施工前、施工中分別介紹機電一體化在現代工程中的影響。

3.1機電一體化在工程施工前的影響

更具有科學性的施工數據。在施工前,施工單位需要根據施工要求設計施工圖紙,有了機電一體化技術后,相關人員你能夠準確的利用精準儀器結合實際施工現場繪畫圖紙,從而保證圖紙具有可操作性,以此減少實際誤差,既保證了測量精度也保證了質量。為投標單位選擇施工單位和施工材料提供了相應依據。施工單位組織設計工作時,利用機電一體化技術能夠在現場采用高精度的精測儀器進行高精度的測量,進而減少施工誤差,使施工操作按照規范性進行設計。有關單位在投標時,可以根據投單位提交的組織設計的規范性,來判斷施工單位的機電一體化應用技術的程度。在選擇施工材料時,也正是選擇與設備適應性較強的材料,這樣能保證工程的質量。

3.2機電一體化在工程施工中的影響

(1)使用機電一體化能提高施工工藝。社會經濟正在快速發展,人們對生活質量開始有了更多的要求,因而對現代建筑的要求,不再是簡單的保暖御寒。較于傳統的工程建筑,利用機電一體化建造出的建筑物符合人們的生活要求,機電一體化技術的操作方式也符合人們生產生活的方式。(2)提高工程的準確度和速度。從某方面來說,機電一體化技術包含各項工程技術,因而能實現機械自動化,尤其在施工過程中,使用機電一體化技術不僅能提高施工效率,也能節約時間、縮短工期,降低成本。在使用過程中,機電一體化的設備操作起來更加靈活,不需要相關部門培養設備的操作人員。(3)機電一體化技術大多實現了自動化或者半自動化。在施工監測的過程中,如果施工人員或者施工技術出現問題,結合了計算機技術的機械設備能夠自動報警,這在一定程度上保證了施工人員的安全,也保證了施工質量,即便出現質量問題,利用機電一體化設備也能自動報警,從而減少因浪費時間而造成的損失。(4)機電一體化技術能夠提高施工效率。在施工過程中,使用機電一體化種技術,能夠節約了施工材料以及能源。其操作技術快,因此能減少施工過程中材料的損耗,節約成本的同時,也能保護環境。

4.結語

由上可知,機電一體化技術順應時代而生,不僅順應了發展的潮流,也在工程建設中被廣泛應用。經濟為機電一體化技術的研究提供資金,機電一體化技術的發展促進經濟的進步。這不僅促進了經濟的發展,也促進了社會的和諧穩定發展。因此,科研人員應該大力支持,研發更多利于社會經濟發展的新技術。

參考文獻:

[1]楊俊.機電一體化對現代工程施工的影響[J].江西建材,2016,(21):116+121.

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一、機電一體化的概念

機電一體化是指在機構主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱,其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織結構目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。

二、機電一體化技術的現狀

歐美等發達國家對機電一體化技術研究較早。但在初期,由于電子技術發展的局限,機電一體化技術發展緩慢。隨著計算機技術、控制技術、通信技術的不斷進步和大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,機電一體化技術有了充分的基礎,得到了極大發展。到20世紀90年代以后,一方面光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;同時,由于人工智能技術、 神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步, 為機電一體化技術開辟了新的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的理論基礎,逐漸形成完善的科學體系。

我國大約從20世紀80年代初開始在機電一體化方面進行研究和應用, 國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”。在制定發展規劃和發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響,許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了可喜的成果:人工神經網絡、專家系統等研究成果不斷應用到機電一體化技術上來,數控技術、機器人和計算機集成制造系統等方面也取得了長足的進展。但是我們也清醒地看到,與日本、歐美等先進國家相比我國的機電一體化技術仍有相當差距。

三、機電一體化技術的發展趨勢

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發展進步有賴于相關技術的進步??v觀國內外機電一體化技術的發展動向,其發展的方向主要有智能化、模塊化、網絡化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機電―體化產品以某種程度的智能是機電一體化永恒的追求,智能化是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一,也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。機電一體化產品智能化的途徑多種多樣,包括模糊邏輯控制技術、專家系統技術、人工神經網絡系統、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術發展類似,由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但很重要的事。有了標準接口的單元,產品的兼容性大大提高,而且開發新產品的周期也會更短,這對于機電一體化企業來說是發展的必然。

3、 網絡化

20世紀90年代,計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡的普及使得基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

4、 微型化

微型化是機電一體化向微觀領域發展的趨勢。微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針,1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在MEMs工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發出各種MEMs器件和系統,如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機器人等)。

5、 人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給產品賦予人的智能、情感和人性,使產品和人之間的關系更加和諧顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,這些都對未來的機電一體化產品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。機電一體化產品的綠色化主要是指在其設計、制造、使用和銷毀時都應符合環保和人類健康的要求,以求把對生態環境的危害降到最低。

四、結語

機電一體化作為高新技術的重要代表之一,是現代制造業的基礎和核心。發展以機電一體化為基礎的現代制造業將對傳統制造業的全面優化升級起到巨大的促進作用,同時也將對經濟的發展產生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經濟條件下,立足技術創新和自主開發,機電一體化的發展前景必將越來越廣闊。

參考文獻:

[1]韓瑞寶.我國機電一體化技術的發展趨勢[J].應用科學,2008,(3).

[2]孟寶金.機電一體化發展現狀的分析研究[J].航海工程,2009,38(1).

[3]曲文君.機電一體化技術的發展趨勢和應用研究[J].電氣與自動化,2009,38(4).

[4]王成勤,李威,孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].機床與液壓,2008,36(8).

篇5

機電一體化技術從大的領域來說屬于機械領域,其定義版本較多,其中一種較為權威的定義表述如下:機電一體化一般是指在機械的設計與功能擴展中,應用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機械系統的控制中心進行集成化,并且與安裝在計算上的上位機軟件實現雙向通信,一般來說,機電一體化技術也是一門交叉學科技術,涉及到的主要技術有通信技術,機械技術,微電子技術,電力電子技術等,機電一體化技術的核心功能就是把以上技術結合起來,形成一個整體并內嵌入機械系統中。

1.2機電一體化技術的基本特征

機電一體化技術作為一門應用廣泛的技術,有其自身的特點,通過實際調查總結和查閱相關資料,本文總結出了機電一體化技術的3個主要特點,接下來詳細說明如下。(1)應用的廣泛性:機電一體化技術由于涉及的技術較多,是一門涉及多學科的交叉技術,正是由于這一特點,使得機電一體化技術應用十分廣泛,已經遠遠超出了機械工程的應用范疇,當然,本文的研究重點還是放在機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢。(2)具有很強的邏輯性:由于機電一體化的核心任務就是把各種技術合理融合,應用到機械領域中,把系統的機械機構和上位機軟件控制合為一體,也就是形成一個統一的整體,從這個層面來說,機電一體化技術具有很強的邏輯性,或者說擁有很強的系統性。(3)機電一體化具有很強的最優化建模理論:機電一體化技術經過多年的發展,已經形成完整的最優化理論體系,相關算法可以參閱相關文獻,限于論文篇幅,在這里不再累述。

1.3機電一體化技術的最新發展趨勢

經過多年的發展,機電一體化技術已經形成了自己的理論體系,隨著我國高新技術不斷發展,越來越多的新技術被應用到機電一體化技術上,機電一體化的最新的發展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術,機電一體化技術也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發展。

2機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢分析

本小節在上文介紹機電一體化技術相關知識的基礎上探討機電一體化技術在機械工程領域的當前應用以及未來的發展趨勢,結合實際,本文從機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析、機電一體化在現代機床控制上的應用、機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用等三方面簡單論述機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢,下面詳細討論。

2.1機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析

在國外,機電一體化技術應用到機械工程領域較早,通過查閱資料得知,美國在上世紀90年代就把自動控制設備應用與機械制造領域,我國相對起步晚,但是起點較高,20世紀60年代,我國通過引進蘇聯控制設備,逐漸把機電一體化技術應用到機械領域,并在20世紀80年代,實現機電控制設備國產化,隨著科技不斷進步,以計算機處理技術和無線通信技術為代表的新技術不斷應用與機電一體化技術,這使得機電一體化技術煥發出勃勃生機,應用領域進一步擴大。

2.2機電一體化在現代機床控制上的應用

機電一體化在機械工程領域很重要的一個應用領域就是應用在現代機床控制上,現代機床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現代機床的控制系統具有很強的抗干擾性,機電一體化技術由于采用計算機處理技術,處理速度快,精度高、內置多塊DSP芯片,抗干擾能力強。

2.3機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用

機電一體化技術除了應用與純機械工程領域,還大量應用于相關機械與電子相結合的控制領域,通過實際調查得知,我國全自動包裝機已經全部采用機電一體化技術,由于包裝機械不但設計機械工程知識,還涉及機電控制技術,微機處理技術等,所以一般的控制系統很難勝任,機電一體化技術由于是一門交叉學科,所以具有很強的靈活性,所以機電一體化技術較好的解決了這個問題,機電一體化把軟件控制和機械控制結合起來,融為一體,通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態。

3機電一體化技術在機械領域的發展前景

通過對機電一體化當前發展趨勢的調查研究,本文認為,機電一體化技術在機械領域的發展前景包括以下幾點:(1)專用化趨勢不斷加強:隨著機電一體化應用到機械領域的不斷深化,機電一體化技術表現出明顯的專用化趨勢。(2)智能化不斷加強:近年來,隨著人工智能等新技術不斷應用到機電一體化領域,機電一體化技術也呈現了智能化趨勢。(3)能耗低:節約資源,保護環境成為全社會的共識,在這種背景下,機電一體化技術積極加強自身改革,不斷研發新技術,把能耗進一步降低。

篇6

根據機電一體化在行業中的應用,分析一體化的具體發展,由傳統機電技術到現行技術,規劃機電一體化的進程。

2.1數控機床階段

數控機床階段,代表了機電一體化的早期進程。數控機床在我國的發展速度比較快,推動了工業市場的發展,其為機電一體化的雛形。

2.2微電子技術階段

微電子技術階段,機電一體化的含量要高于數控機床,已經可以參與工業的設計、制造等環節,改進了工業生產的結構[2]。例如:微電子在當時汽車行業中的應用,電子裝置占到總產品的70%,制造中引入了集成電路,實現了信息化的技術應用,提高了汽車制造的精確度。微電子技術階段的到來,延長了設備的運行壽命,各大行業將微電子技術做為機電生產的核心。

3PLC控制階段

PLC是具有編程能力的控制器,此項發展進程表明了機電一體化進入可編程控制的時代。PLC在機電一體化中的應用時間比較長,經歷了單機向多CPU控制的過程,其可在機電系統中提供遠程控制的方法。以PLC為基礎的機電一體化中,常用的控制系統有:DCS系統、SCADA系統、ESD系統,后期發展中,在PLC控制中,實現了現場總線布設,提供通信功能接口,將網絡技術引入到機電一體化中。

4新技術階段

PLC在機電一體化中的應用,帶動了發展進程,根據機電一體化的需求,實現了新技術的應用[3]。例舉機電一體化在新技術階段進程中所涉及的技術,如:(1)激光技術,其可在機電一體化中提供高度集中的控制條件,在材料打孔、穿孔等生產中較為常用,與普通光源不同,具有定位、集中等方面的優勢;(2)模糊技術,主要是處理機電一體化中的模糊信息,根據設定目標,模糊的描述生產中的對象,打破了傳統熟悉邏輯的限制;(3)信息技術,涵蓋了整個IT領域,利用信息處理的方法,對機電信息進行獲取、加工,促使計算機成為機電一體化中不可缺少的設備,常用的信息技術有通信技術、傳感技術等,提高了信息技術在機電一體化中的應用效益。

5機電一體化的智能化思考

機電一體化的智能化發展,利用智能技術模擬人類的思維方式,促使計算機系統可以主動歸類機電生產中的屬性信息,進而根據機電一體化的要求,對信息進行規劃和處理,預估機電一體化的生產模式和操作。智能化是機電一體化未來發展的方向,具有很強的實踐能力,近幾年,機電一體化非常重視智能技術的應用,構建人工智能系統,輔助人們解決機電生產中的問題。機電一體化的智能化思考中,總結了三項元素,即:解答、分析與學習。分析如:首先利用智能化系統,解決機電一體化中出現的問題,降低機電生產故障的發生機率,提高機電一體化的工作效率;然后根據機電一體化的運行狀態,猜測后期的運營與發展,提前進行系統的調整和設計,基本不需要人工操作的參與;最后提高機電一體化的學習能力,加快智能化的開發速度。機電一體化的智能化建設中,對專家系統、模糊系統、神經網絡控制的應用比較明顯,促使機電一體化保持相互協作的關系,完善機電一體化中的智能推理、判斷和結論[4]。機電一體化智能發展中,還在網絡化、綠色化方面表現出一定的需求,輔助機電一體化進行智能設計,判斷機電一體化的工作方式,保障系統可以根據外界的參數變化,完成設定。智能化能夠減少機電一體化中的冗余系統,朝向系統化、微型化的方向發展,增加了對傳感技術的應用壓力,提出了人格化的構建思想,充分發揮智能化發展的優勢,為人格化建設提供相關的條件,優化機電一體化的應用環境。

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機電一體化;現代工程;影響

機電一體化作為現代化的產物,因為其工作效率高、操作簡單的優點被廣泛的應用在施工現場和傳播,促進了我國現代工程的發展。所謂的機電一體化就是從一個比較全面的角度出發,沿著系統的方向,將工程中可能用到的技術,例如電氣技術、機械技術等有機的結合在一起,在進行了全面的概括之后,在逐一對其內部具體的技術進行細化,完善各技術的功能。機電一體化作為時展的潮流,有關大學也專門開設了機電一體化的相關專業,培養新技術的新人才。

1機電一體化發展歷程

機電一體化理念最初被提出是在1950年,當時的觀念還不太成熟,主要是科學家自發組織的,為了提高產品的質量和用途,嘗試著將電子技術運用到機械設備中,初步的嘗試成功的提高了設備的工作效率,但是由于當時的社會環境常年處于戰爭時期,經濟發展不穩定,且科研人員少,再加上電子技術的發展也僅僅處于初始發展階段,機電一體化的理念并沒有被廣泛宣傳,更別說得到人們廣泛認可了。在一定程度上,戰爭期間對機械設備的依賴也促進了機電一體化的發展,但發展方面僅停留在戰爭機械方面。在后來戰爭結束后,機電一體化的對象才逐漸由戰爭機械轉移到民用機械,并促進了戰后經濟的恢復。

2機電一體化的發展趨勢

后來在民用機械的發展中,機電一體化應用最廣泛的領域就是工程機械,隨著社會的發展,加上有穩定的社會、科學技術支持,機電一體化的發展逐漸走上了正軌,并逐步開展全面發展工作。以下對機電一體化的發展做詳細介紹。

(1)智能化發展。機電一體化在發展的過程中融入了計算機技術,借助計算機的工作原理的成果,成功在其自身中運用計算機通信技術,實現機電一體化的智能化發展。機電一體化的智能化發展就是。在其編制過程中,加入人們的思維,對各項技術進行整合編制,實現自動化控制。有關研發人員在進行研發時應該注意要將機電一體化的各項技術考慮全面,而且在編制過程中要加入心里學科,在其自動化技術上需要根據人們的心理進行編制。

(2)區域化發展。在現代社會,機電一體化作為應時代而產生的新型技術,其區域性發展是必然的。隨著我國城鎮化進程加快,各區域的發展都離不開科學技術的支持。機電一體化實現了全面的工程技術的綜合,并且具有自動化基礎,其在工程機械領域起著非常重要的作用,將會帶動現代工程的發展,促進我國的城市化發展。

(3)網絡化發展。在如今信息化的社會,信息化的發展將人類帶入了一個更加方便的社會,作為信息化發展的產物,手機、電腦在人類的生活與工作中都發揮著不小的作用。不僅如此,信息化的發展對工程機械領域也有所影響。網絡通信技術在機電一體化發展的過程中,能夠使相關技術人員對現場的機械設備進行實時監控,能夠及時的發現問題,既提高了工作效率也在一定程度上保證了施工人員的安全。

3機電一體化在現代工程中的應用及影響

機電一體化由于其全面性、高效率性的特點在現代工程中得以廣泛應用。特別是在電子技術方面,在機電一體化發展初期,就是電子技術與機械設備相結合,實現了機電一體化?,F如今,機電一體化對電子技術的影響也最為廣泛。機電一體化的應用實現了電子技術機械的可操作性、安全性。促進了電子技術的發展。機電一體化對現代工程的影響貫穿整個施工過程。以下將分為施工前、施工中兩個方面分別介紹機電一體化對現代工程的影響。

3.1機電一體化在工程施工前的影響

(1)使施工需要準備的數據更加具有科學性。在施工前需要施工的要求設計施工圖紙,同時也需要和實際施工現場相結合。有了機電一體化技術,有關圖紙設計人員在進行現場勘察時,能夠利用準確性能高的精準儀器對工程的關鍵部位進行實際測量,確保圖紙的可操作性并減少圖紙與施工現場的誤差。這樣能夠有效的提高圖紙的精度和質量。

(2)為選擇施工單位和施工材料提供了相應依據。施工單位進行投標時,需要根據設計圖紙編制工程預算和施工組織設計。施工單位在進行施工組織設計工作的時候,可以根據高精度的檢測儀器對現場進行精準的測量,這樣能夠減少施工與設計的誤差,使施工設計更加規范。有關建設單位在進行招標時可以通過觀察投標單位所提交的施工組織設計的規范性來判斷這個施工單位對機電一體化技術的應用,甚至可以看出整個施工單位的資質。而施工單位對施工材料的選擇也是這個原理,要選取與機電一體化設備相適應的施工材料,能夠在雙重方面提高工程的質量。

3.2機電一體化在工程施工中的影響

(1)在施工過程中對機電一體化技術的應用提高了施工工藝。隨著經濟的發展,人們的生活水平有了顯著的提高。對現代建筑的要求也有了提高,不再僅僅滿足于過去御寒的基本要求,而是在此基礎上,更加注重房屋建筑的環保性能、舒適性、采光性等多方面的高品質要求。機電一體化技術的應用就能夠滿足人們對房屋建筑的高品質要求。由于機電一體化操作起來在很大程度上符合人們的思維方式,產出的建筑物也比較美觀。

(2)提高工程的準確度和速度。由于機電一體化綜合了各方面的工程技術,并實現機械自動化,其在施工過程中的應用有效的提高了施工的效率,節省了施工時間,縮短了工期,減少了因為延誤工期而賠償的費用;運用了機電一體化的設備操作起來更加靈活,施工單位不用話費時間和成本去培養專門的設備操作人員;機電一體化的運用讓機械設備的操作結果更加精準,減少了與設計圖紙之間的誤差,提高了工程的質量。

(3)機電一體化技術大都實現了自動化或者半自動化,加上其中計算機技術的應用,機械設備在施工現場的監測過程中,如果發現施工人員或者施工技術出現了問題,能夠啟動自動報警工能,這樣一來,能夠有效的減少施工人員的危險和減少施工過程中的質量問題,即使在出現質量問題后,由于機電一體化設備的自動報警,有關人員能夠在第一時間內做出應對措施,減少了施工單位因為時間問題造成的損失。

(4)機電一體化之所以能夠提高工程的施工效率時因為在使用了機電一體化技術后,減少了對施工材料、能源的損耗,加上其操作技術快,二者都促進了機電一體化高效率的性質。這樣一來,機電一體化能夠減少施工過程中施工材料的損耗,既節約了成本也保護了環境。同時隨著機電一體化技術的發展,新型環保型建筑材料也得到了發展,被廣泛應用于工程中,減少了對環境的發展,實現了經濟的可持續性發展。同時機電一體化的智能化、區域化、網絡化發展都也促進了經濟的發展。

4結束語

正如上邊所說的,機電一體化技術作為時展的產物,應時展潮流,為工程項目的建設做出了巨大貢獻。同時和經濟的發展二者相輔相成,經濟的發展為機電一體化技術的研究提供經濟支持,機電一體化技術的發展為工程項目提供了新科技,提高工程的質量和速度,又促進了經濟的發展。二者之間和諧發展促進了社會的穩定,有關科技研發人員應該繼續支持,研發出更高效的技術。

參考文獻:

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[2]那鳳華.工程施工機械中的機電一體化探討[J].中華民居(下旬刊),2014(07):161-162.

[3]邱富永.淺談機電一體化技術在工程機械中的應用[J].科技致富向導,2014(36):109.

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一 調研目的

調研吳中區及周邊機電類企業,通過對企業的用人標準、用人層次、招聘途徑、員工培訓以等各個方面的調研,分析企業對機電一體化專業人才需求、崗位要求、素質能力等方面的要求,探尋機電一體化專業人才培養中的關鍵問題和教學體系設計的思路,調整我校機電一體化專業下一步建設和發展的方向,為我校機電一體化專業辦出特色、辦出成效,為人才培養目標的修訂奠定基礎。

二 調研對象

調研對象為機電類國有、民營、外資等企業人事經理、部門經理、技術骨干、我校機電專業畢業生。具體企業有蘇州新火花機床有限公司、蘇州寶瑪數控設備有限公司等企業。

三 調研方法

1.典型調研

重點調查與我校機電專業長期緊密合作的企業。調研該企業的生產崗位,崗位要求,企業招聘要求,員工的學歷結構,企業管理制度,企業文化生活等。采用企業參觀、企業骨干訪談等形式。

2.重點調研

重點調查近兩年機電一體化專業畢業生。調研畢業生所在的企業、工作崗位、崗位要求、企業管理、企業文化等。

3.抽樣調研

針對開辦本專業來,抽樣采集優秀企業生的典型案例。調研優秀畢業生成長過程中,基本素養、知識結構、能力結構等要素與個人成才的關系。

四 調研內容

1.現狀及發展趨勢

機電一體化技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,是提高現代化制造產品質量和勞動生產率的重要手段。隨著高新技術的快速發展,機電一體化技術在現代工業生產中得到廣泛的應用,機電一體化產品的種類變得越來越廣泛,在各行各業自動化生產、制造、運行與維修及其他環節中都占據了極其重要的戰略地位。用高新技術來改造傳統產業,而且新技術本身也要形成產業化。

2.人才供需狀況

調研蘇州產業結構,裝備制造產業內的企業所占比重較高,圖1說明蘇州產業結構中裝備產業內的企業占到35%。

3.崗位技能情況

本次主要調研17家企業,了解企業的主要生產產品,企業的基本性質,企業的主要崗位,以及主要崗位的基本要求等。表1為調研企業的主要信息。

蘇州市教育科學“十二五”規劃課題“中職機電專業‘工學六合一’人才培養模式的實踐研究”(批準號:130502171)

本次對近兩年的畢業生調查中,對于機電一體化技術專業所覆蓋的職業崗位群進行匯總。用人單位對機電一體化技術專業畢業生所開設的崗位分布情況如下表2所示。機電一體化技術專業畢業生主要從事機電一體化設備的運行、安裝、調試、檢測和維護等相關的崗位,也有部分營銷及售后服務和生產管理工作。

在近兩年機電一體化專業畢業生調查中,不同性質的企業對近年來我校畢業生的整體素質和能力基本肯定,各單位對我校機電一體化技術專業畢業生的崗位能力提出不同的要求,見機電一體化專業崗位專項能力表。

五 調研分析

1.從業人員分析

企業中,目前招聘人員的途徑主要是通過傳統媒體廣告招聘、校園招聘會、人才資源中介機構、內部員工推薦、現場招聘會、網絡招聘等形式。職業學校學生主要以校園招聘會招聘為主。圖2為企業員工招聘渠道與招聘數量比例圖。

圖2 企業員工招聘渠道

對于各個崗位人才層次需求,不同類型的企業需求有很大的不同,但是總體趨勢是:技術工人的人才層次集中在高職和中專學生,現場管理人員集中在高職和本科學生;設計人員通常集中在本科生。其中調研的13家企業普遍認為高職學生基本素質好,基本功扎實,自我學習能力強,業務能力提升快,有團隊合作精神,也更便于管理,而且到具體崗位后,上手較快,并能勝任多個崗位需求。圖3為企業員工學歷層次分布圖。

圖3 企業員工學歷層次分布

對于現場管理人員來說,企業偏向選擇高職生和本科生,這部分人員都需要從基層做起,了解具體產品的生產工藝流程,能在現場指導工人解決生產加工中出現的問題。對于選擇高職還是本科生,企業的使用部門更多的是要看其工作中的表現和適應能力,并不是太注重其學歷。圖4為企業員工技能等級分布圖。

圖4 企業員工技能等級分布

2.課程設置分析

根據調研,明確機電一體化專業主要面向的職業與崗位,掌握具體崗位主要業務工作。表4為機電一體化職業崗位分析表。

結合企業具體崗位要求,將其細分于專業課程內,

并機電一體化專業的職業能力與課程相對應。

3.招生就業分析

2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學生中,機電一體化技術專業人數穩定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專業學校五年制專業招生比例。

近兩年,機電一體化技術專業畢業學生共190人,就業率100%,專業對率92%。在175名專業對口人名中,按機電產品制造、機電產品維修、機電產品銷售三個就業方向,見圖6:機電一體化技術專業就業方向比例圖。

4.同類院校分析

我校周邊開設機電一體化技術專業的職業學校有蘇州高等職業技術學校、蘇州工業園區職業技術學校、蘇州相城中等專業學校,它們都是江蘇省聯合職業技術學院的分院或辦班點,它們具有相同的機電一體化技術專業人才培養方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業學院招生,在江蘇城市職業學院機電一體化技術專業的框架內,結合我校的特色,制訂出符合我區及蘇州市對機電一體化專業的需求而開發的人才培養方案。

以開發的兩分人才培養方案進行對比,我校的人才培養方案在修訂中,更具特色,主要呈現以下幾個特點:(1)崗位任務與職業能力更加細化。我校機電一體化技術專業在崗位工作任務與職業能力的分析上,圍繞機電產品安裝與調試、機電設備維護與維修、機械零部件生產、機電產品質量檢驗與管理、機電產品售后服務等核心崗位,更加具體,對職業能力要求與素質更加細化,培養方向更加清晰。(2)職業能力結構更加真實。我校機電一體化技術專業將職業能力培養細分為專業能力、社會能力、方法能力的三個維度,并呈現出具體的內涵。人才培養方案的實施更具可操作性。(3)課程的教學內容與要求更具針對性。我校機電一體化技術專業所包含的課程從課時分配、主要教學內容及要求、教學實施建設、考核方法等方面進行描述,為課程實施帶來更大的便利。

六 調研結論

1.人才培養定位準確

在充分調研的基礎上,我校機電一體化技術專業以“培養與我國社會主義現代化建設要求相適應,德、智、體、美全面發展,具備良好的職業道德和職業素養,從事機電一體化設備的運行、安裝、調試、檢測和維護等相關崗位的技術工作,適應生產、建設、服務和管理一線需要的發展型、復合型和創新型的技術技能人才”,作為人才培養目標,定位清楚,方向明確,符合企業、學生、家長的要求。

2.人才培養途徑有效

我校在該專業的開辦中,主要通過以下途徑來完成人才培養。

第一,以專業建設提升專業內涵。在學校宏觀調控下,機電一體化專業團隊緊抓各種機遇,以專業建設為抓手,全面提升機電一體化專業內涵。在專業建設中,積極參與省市級各項評估,反復錘煉機電一體化專業的辦學能力。近年來,專業教學設施設備得到不斷充實,師資隊伍不斷壯大,教學管理更加規范,學生就業形勢更加喜人。2013年機電一體化專業被評為省品牌專業。

第二,以課程改革促進教學效果。加強校企合作,在“工學六合一”教學模式下,開展課程改革。以機電一體化技術專業人才培養方案為綱領,開發專業課程標準,以建設校級、區級、市級精品課程為抓手,建設校本特色教材、課程資源庫。

以校企聯動、引入企業生產案例改革實訓課程教學。建立學校專業教師與企業工程師聯合教學團隊,指導機電一體化專業學生技能訓練。將企業生產案例引入校園,轉化為教學內容,貫穿于實訓教學中,提高學生技能訓練的針對性與實效性。通過第三方(企業工程師、區技能鑒定員)對技能訓練進行考核,提高考核的公平性。

第三,以技能競賽提升實踐能力。校技能節中車工、鉗工、維修電工等項目的開設,為機電一體化專業學生技能的選擇提供很大的平臺。積極參與蘇州市技能競賽,更大程度地提升師生技能的水平。

第四,以“三創”基地引導創業意識。機電一體化技術專業所在系部,建立了學校“車娛水”洗車行、“衣香坊”洗衣房,為機電一體化專業學生提供了創業平臺。課余時間在“三創”基地工作,提高學生創業意識,增加了創業的機會,提高服務能力。

3.教學改革成效明顯

機電一體化技術專業人才培養目標的要求,推動教學工作必須進行一系列的改革。首先是建設好一支教師隊伍。一方面以名師工作培養班、青年教師培養班的開設,梳理我校教師教育教學理念,增加現代職業教育改革意識。另一方面通過一些培訓,提高教師職業教育的各項能力。其次是大力提升課堂教學效果。結合職業學校學生特點,加強理實一體化、項目化教學,轉換教師角色,實現學生由被動學變為主動學。再次大力改革評價方式。將結果性考核轉變為過程性考核,嘗試學校考核轉變為第三方考核,從而實現學生考核的合理性、公平性。

4.師資實力雄厚

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(一)效率得到提高

機電一體化的產品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機電一體化的產品通過自動控制的系統對機械進行控制,使機械規范的進行工作,可以精確的完成來自控系統設定的動作,從而得到最佳的操作,使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產的效率,也大大的提高了產品的質量。

(二)使用性能得到提高

機電一體化的設備基本上都是采用了程序控制和數字顯示的方式,操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經在逐漸的減少,這樣做可以使操作人員進行操作的時候簡單、方便。機電一體化的產品是以程序為根本,電子控制系統根據已設定好的程序進行指揮實現操作,系統支持重復操作。

(三)功能得到提高

機電一體化的設備具有復合功能并且得到了廣泛的應用,適用面也比較廣泛。原有的機械只具有單一的功能、單一的技術,機電一體化的設備技術不再是單純的只是單一技術,單一功能了,具有了復合的技術與功能,使得產品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。

(四)維護得到提高

機電一體化產品維護和調整都變的方便了很多,產品在進行安裝和調試的時候,是可以通過改變程序的控制來達到改變工作方式的目的。因此,更加的適應不同對象的需要以及現場的參數發生變化時的需求。機電一體化的的產品具有自動監視的功能和自動化檢驗的功能,可以在工作的過程中針對所出現的問題自動采取措施,使其恢復正常的工作狀態。

二、機電一體化產品的結構

(一)機電一體化產品的機械系統

機械系統主要包括機身、機械傳動、框架以及連接等部分。機械系統部分是實現產品功能最基礎的部分,因此對于機械的結構要求也就更高了,需要在材料、結構、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實現產品的多功能、高效率、節能、可靠以及小型輕量等要求。

(二)機電一體化產品的動力系統

機電一體化產品的動力功能和能量都是由動力系統來完成的。動力的系統主要包括電、氣、液等一類的動力源,一般的都是以電力為主的,比如電源、驅動電路、電動機等。

(三)機電一體化產品的傳感與檢測的系統

機電一體化產品在運行中所需要的自身和外在環境的各種各樣的參數進行轉換,使其成為能夠測定的物理量,這個過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統就是對這些物理量進行精確的測定,從而為機電一體化產品提供運行控制所需要的各個種類的信息。

(四)機電一體化產品的控制系統以及信息處理

為了滿足機電一體化產品的功能和要求,信息處理以及控制系統接收到了檢測和傳感系統發送的信息,然后對這些信息進行一些處理、運算和一些決策,對正在運行按照要求進行控制,達到控制的功能。在產品中,信息處理以及控制系統只要是用計算機的軟件、計算機的硬件以及各種接口組成的。

(五)機電一體化產品的執行機構

機電一體化產品的執行機構想要完成要求的動作,控制信息占據這重要的地位,只有在控制信息的作用下才能完成產品的主功能。 機電一體化產品的執行機構基本都是運動部件,經常性的采用電液、機械、氣動等機構。

三、機電一體化未來的發展方向

(一)機電一體化的智能化

機電一體化技術中一個重要的發展方向就是智能化。智能系統廣泛應用得到了機電一體化的研究建設的重視,最重要的應用體現在數控機床與機器人的智能化,以控制理論為基礎,融合了人工智能、計算機科學、運籌學、心理學、模糊學、混沌動力學等新的思想與方法,對人類智能進行模擬,致使新一代的產品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力,得已達到更高的控制目標,更好的為工業加強效率。

(二)機電一體化的模塊化

由于現在生產機電一體化產品的廠家與種類比較多,所以十分有必要研制和開發有著標準的機械接口、電力接口、電氣接口、環境接口模塊。同時還需要制定各項標準,這樣可以方便各個部件,單元的匹配和接口。模塊化將會為機電一體化企業鋪墊一條暢通的大道。

(三)機電一體化的網絡化

網絡技術在20世紀90年代是計算機等最為突出的成就。機電一體化的新產品一旦問世,只要是擁有獨特的功能,并且可靠性比較高,質量能夠保證,相信很快就會風靡全球?,F在的網絡以及得到了普及,以網絡為基礎的各種遠程操控和監控技術正在興盛的時期,而遠程的終端本身就是一種機電一體化的產品,因此機電一體化肯定也會向著網絡的方向發展。

(四)機電一體化的微型化

微型化興起于20世紀80年代末,是指機電一體化向微型化的方面發展,國外稱之為微電子,它的特點是體積小,耗能少,運動靈活。

四、小結

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一、前言

現代科學技術,特別是微電子技術和計算機技術的發展,使得傳統的機械系統的設計受到了極大的沖擊,電一體化產品在機械系統中發揮著越來越重要的作用。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術。機電一體化是一門獨立的綜合叉學科,現已發展到光機電一體化、機械智能化和微機械化階段。目前,機電一體化技術已經在的各個領域已得到廣泛的應用,在機械系統設計領域也發揮著越來越重要的作用。

二、機電一體化機械系統概述

機電一體化是在傳統的機械技術基礎上,綜合應用機械技術、信息技術、微電子技術、自動控制技術、軟件編程技術等技術,根據優化組織結構目標和系統功能目標,以智力、結構、運動、動力和感知組成等要素為基礎,進而對各個成要素和各要素之間的運動傳遞、信息處理、能量變換、接口耦合、物質運動等進行研究,使整個系統進行結合與集成,并在系統控制程序的信息流控制下,形成物質的和能量的有規則運動,在高質量、高功能、高精度、高可靠性等方面實現最佳功能價值系統工程技術。機電一體化的產生和發展對機械系統也起了極大的推動和促進作用,它提高了機械系統的性能,完成傳統機械所不能完成的功能。一般來說,機械技術只能形成功能有限的純機械的產品,但與信息技術、微電子技術相結合后,就可以形成機電一體化產品。但并非任何的機械產品都能改造成機電一體化產品,必須要對其零部件也要進行適當選擇或替換,再結合相關技術等才能形成機電一體化產品。

圖1 機電一體化系統組成結構示意圖

機電一體化機械系統是通過計算機信息網絡進行協調與控制,主要是用來完成動力學任務的機械及其機電部件的系統。機電一體化機械系統核心是由計算機控制的,包括機械、電子、液壓等技術的伺服系統。機電一體化機械系統的主要功能是在計算機協調和控制下,單獨由控制電動機、傳動機構和執行機構組成的子系統來完成一系列機械運動,完成其系統功能要求。機電一體化機械系統的設計要從系統的角度進行合理化和最優化設計。機電一體化系統的機械結構主要包括執行機構、傳動機構和支承部件。(1)執行機構是依據操作指令的要求在動力源的帶動下,完成操作任務的直接裝置。一般具有較高的靈敏度、精確度和可靠性等。由于計算機的越來與強大的性能,傳統作為動力源的電動機已發展為具有動力、變速與執行等多重功能的伺服電動機,從而簡化了傳動和執行機構。 (2)傳動機構是伺服系統的一部分,要根據伺服控制的要求進行選擇設計。傳動機構不但要滿足傳動精度的要求,還要滿足輕量、低噪聲和高可靠性的要求。(3)導向機構一般指起支承和導向作用的導軌、軸承等,為機械系統中各運動裝置完成其特定方向的運動提供保障。此外,在機械系統設計時,為獲得良好的伺服性能,必須考慮機械結構因素與整個伺服系統的電氣參數、性能參數的匹配。

與一般的機械系統相比,機電一體化系統的機械系統要求較高的制造精度、良好的動態響應特性和良好的穩定性。(1)高精度。精度的高低直接影響產品的質量,機電—體化機械系統的高精度是其最重要的要求。機電—體化機械系統其技術性能、工藝水平和功能有很大的提高,如機械系統的精度不能滿足要求,則無論機電—體化也無法完成其預定的機械操作。(2)快速響應。機電一體化系統的快速響應要求機械系統從接到指令到開始執行指令指定的任務之間的時間間隔應當短。只有這樣,能控制系統也才能及時根據機械系統的運行情況獲取相關信息,然后下達指令,從而精確地完成預定的任務要求。(3)良好的穩定性。機電一體化系統要求系統抵御外界環境的影響和抗干擾能力強,機械裝置在外界干擾的作用下依然能夠保證穩地進行工作。因此,在機電一體化系統的機械系統設計中,一般應當滿足無間隙、低摩擦、高諧振頻率等要求。此外,機械系統還要求具有高可靠性、壽命長、體積小、重量輕等特點。

三、機電一體化機械系統的設計

1.機械傳動設計

機械傳動系統的方案設計是機械設計工作中的一個重要組成部分,是最具創造性的設計環節。正確合理地設計機械傳動系統,對提高機械的性能和質量、降低機械的制造成本和使用費用等都是至關重要的。機械傳動是一種把動力機產生的運動和動力傳遞給執行機構的中間裝置,是一種扭矩和轉速的變換器,其目的是在動力機與負載之間使扭矩得到合理的匹配,并可通過機構變換實現對輸出的速度調節。機械傳動設計的任務,是將動力機產生的機械能傳輸到操作機械上,因而機電一體化系統中機械傳動系統的設計也就是伺服機械傳動系統設計。在機電一體化系統中, 在一定程度上伺服電動機的伺服變速功能替代了傳統機械傳動中的變速機構,只有在伺服電機的轉速范圍滿足不了系統要求的情況下,才會通過傳動裝置進行變速。由于機電一體化系統對快速響應指標要求一般都會很高,機械傳動裝置不僅要解決伺服電機與負載間的力矩匹配問題,還應當大力提高系統的伺服性能。因此,機電一體化系統要求機械傳動部件轉動應當滿足慣量小、摩擦小、阻尼合理、間隙小、輕量和高可靠性等要求。因此機電一體化機械傳動系統具有傳動鏈短、轉動慣量小、盡可能采用線性傳遞、無間隙傳遞等設計特點。

2.機械結構設計

機電一體化的機械結構仍屬于傳統機械技術的范疇,在滿足伺服系統對其穩、準、快要求的前提下,從整體上說應該是朝著高速化、精密化和輕量化的方向發展。因而在進行結構設計時,必須要對具體的零部件的設計提出了更高、更嚴的要求,應當綜合考慮到各個零部件的制造和安裝精度、結構剛度、穩定性等具體情況??梢酝ㄟ^一些措施來改善機械結構零部件特性,如采用新材料和鋼板焊接結構來提高支承件的剛度、采用合理的截面形狀和尺寸、采用低摩擦系數的導軌提高運動的平穩性。近幾年在結構上也出現了并聯形式,如并聯機器人、并聯機床等,極大地簡化了機械結構,提高了產品的剛度重量比及精度。除了以上兩個方面以外,機電一體化機械系統設計還需工程技術人員在設計方法上大膽創新,充分利用已有的模塊,,并且在設計之初,就考慮到產品在制造、使用過程中對生態環境的影響。

四、結束語

由于機電一體化的迅速發展,機電一體化技術已逐步滲透到機械工業的每一個領域,幾乎不受行業的限制。機電一體化是機械設計理論的發展,設計好機電一體化機械系統是機電一體化產品的前提。面對日益發展信息時代,掌握機電一體化機械系統設計的思路,是開發機電一體化產品的關鍵所在。伴隨著機電一體化技術的不斷發展其機械部分的設計將會朝著結構更簡單,控制更容易,可靠性更好,性能價格比更高的方向不斷發展。

參考文獻

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引言

機電一體化經歷了自然產生和發展的過程,20世紀年代70初,經日本科技工作者系統地概括和總結,形成了比較完整的機電一體化概念,越后由于大規模集成電路技術和微型計算機技術的迅速發震,使得機電結合的形式更加靈活活,內容更加豐富,應用更加廣泛。我國的機電—體化經過幾十年的發展取得了重大進展,主要表現在下面幾個方面。

1 機電一體化的內容

1.1機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。

1.2機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。

1.3機電一體化工程( 機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。

1.4機電一體化思想體現了“ 系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。

2機電一體化技術的發展方向

由于機電一體化技術是多學科技術交融的技術,因此其發展的程度必然受制于其相應支撐技術的發展,同時其相關技術的發展也必然促進機電一體化技術的發展。

2.1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向,而機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、心理學、生理學和混沌動力學等新方法,模擬人類智能,使它具有自學習、自組織、自適應、思維和決策等能力,以求得到更高的控制目標。

2.2模塊化

機電一體化產品種類繁多。讓它們自由地交換信息是一項十分復雜的事,因此有必要研制具有標準機械接口或電氣動力接口等的機電一體化產品。如果機電產品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據要求自由組合,那么無論是對資源的節約,還是服務于各行各界,都有著其巨大的作用。

2.3 網絡一體化

由于網絡的普及,推進了全球化的進程。而基于網絡的各種遠程監控技術,讓家用電器網絡化成為可能。把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人們無論在家里還是在外面,都能隨時享受各種機電產品帶來的好處。因此,機電_體化產品無疑會朝著網絡化的方向發展。

2.4微機電化

微機電化指的是機電系統主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機電系統產品由于體積小、耗能少、運動靈活,在軍事、生物醫療、航空、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.5 綠色化

綠色化主要是指產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。

3機電一體化技術的應用

在人們的日常生活當中,自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉換,從而得到目標輸出。電子控制驅動系統框架見圖1。

對于精密傳動來說,需要在執行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現精密傳動。電子閉環控制驅動系統框架見圖2。

當有多個執行元件,其輸出動作規律各不相同時,一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。圖3為PC機二級管理的多驅動電子閉環控制系統結構框圖。若工作聯動內容經常變化,就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件,將聯動輸出寫入軟件當中,讓其直接轉化為控制程序,這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。圖4為裝載了位置控制模塊的PC機二級管理多驅動電子閉環控制系統結構框圖。

上述機電一體化技術的應用,僅論述了如何將傳感技術、信息處理技術和驅動技術等技術簡單的融合,各部件都是以模塊形式搭建的,而模塊間的信號傳輸及所涉及到的接口技術和信息處理技術是其中的重點。所以,在機電一體化技術應用中,以全局最優的觀念去設計機電一體化產品,并且解決好每個功能模塊信息處理和傳輸的問題,是能夠迅速地利用好機電一體化技術的方法。

結束語

綜上所述,機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果,是人們為了滿足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術進行變革創新并且使它們有機結合的一門綜合性技術。。因此,機電一體化技術對我們人類的發展有著極其深遠的意義。

參考文獻

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[2]楊兆偉,劉錦.機電一體化技術的發展趨勢與分析[J].機電產品開發與創新,2007

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1.20世紀90年代以來,歐美、日本等國家將機械技術、電子技術結合起來廣泛應用于各個領域。它著重強調了機械技術與電子技術的結合逐漸產生了機電一體化這門學科。機電一體化是一門注重應用的跨學科的邊緣科學。它使系統更優化,從而產生體積更小、功能更強的新一代智能化產品。

2.隨著計算機的發明與應用,它與傳統機械技術結合產生了數控機床技術。數控機床的問世,寫下了機電一體化歷史的新的篇章。它使機械制造裝備業快速進行了技術革新和發展。自從第l臺數控銑床問世以來,數控裝備形成龐大的數控制造裝備產業,每年全世界的產量有10萬臺左右,產值達幾百億美元。我國的數控機床技術也有了快速的發展,在制造業領域有了廣泛應用,形成了繁榮的供求市場。

3.微電子新技術的加入為機電一體化帶來了新的發展契機。幾乎所有的傳統產業只要與微電子技術結合,用集成電路芯片進行智能改造,就會使傳統產業重新煥發青春??删幊绦蚩刂破鱌LC、電力電子等技術的發展為機電一體化的發展提供了堅實的基礎。

4.激光技術把機電一體化更是把機電一體化推向高速發展軌道。以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術,它集中了物理學、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就,成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科。光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的進步。

二、機電一體化技術的發展方向

以微電子技術、軟件技術、計算機技術、通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命,不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展,而且也影響著機電一體化的發展趨勢。機電一體化技術將向以下幾個方向發展。

1.光機電一體化方向。一般機電一體化系統是由傳感系統、能源(動力)系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。利用光學技術的先天優點,就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。

2.柔性化方向。未來機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在這種系統中,各子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同環境條件做出不同反應。

3.智能化方向。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術的發展。

4.仿生物系統化方向。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,往往在結構上處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。

5.微型化方向。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。機械和電子完全可以“融合”,機體、執行結構、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發展方向。

三、機電一體化在教學中改革創新

目前部分高職院校對機電一體化專業人才培養規格的定位由于各高職院校的服務區域和學校教學傳統及教學資源的不同,他們的機電一體化專業人才培養規格各有其特殊性。

1.大部分高職學院以傳統機械制造業為基礎,開發了以現代加工制造技術為主的數控技術應用專業,該專業的人才培養規格是:①工藝規格的編制及實施;②傳統機械加工的工裝設計;③數控加工程序的編制;④數控機床的操作、加工調試、維護與保養;⑤數控機床的安裝調試;⑥數控機床故障診斷為初步維修。

2.高職機電一體化專業人才培養規格新要求(1)學校與企業在人才培養規格上的認識差距。根據對本次調研材料對比分析,學校與企業在人才培養規格上認識和實踐方面有差距;①學校偏重于技術崗位,企業偏重綜合實用崗位;②學校希望學生有后勁,企業希望學生立竿見影,馬上有勁;③學校傳遞給學生的知識和培養的能力綜合度不夠,企業則對綜合度要求高;④學校希望按專業培養人才,企業希望按項目培養人才;⑤學校的教學內容偏重理論,企業注重理論的實際運用。

3.現代企業技術崗位職責的新變化根據機械、電子行業的有關調查,現代企業技術崗位對人才的要求同過去相比有較大變化:①工作負荷(勞動強度)要求在降低,工作責任心的要求在提高;②專項技能要求在降低,綜合理論知識要求在提高;③與物交流的能力要求在下降,與人交流的能力要求在上升;④對適應一個崗位的技能要求在下降,對適應多個崗位的技能要求在上升。

4.機電一體化技術的發展催促著教學內容進行改革機電一體化專業教學內容的改革涉及教學內容的選擇、組織、實施等。圍繞著教學內容而展開的工作復雜,社會對機電一體化專業性人才的需求、辦學指導思想、學校教師整體教學水平、教學設備儀器和教學場地及日常教學經費等問題的相互制約,教學內容的改革只能循序漸進。

機電一體化專業的教學內容豐富,處理不好就容易成為知識的堆積。從調研情況來分析,重理論、輕實踐,教學內容陳舊,實驗和實訓裝備缺乏,雙師型教師數量不足等問題不同程度困擾著機電一體化專業的教學改革。

參考文獻:

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前言

我們所處的知識經濟時代是一種全新的經濟形態,它最突出的特點在于知識和信息的傳播網絡化和無形化交易的迅猛發展,內外環境的動態性越來越強,這也不斷催生信息技術和工程技術的變革。隨著科技的進步,機電技術的發展必然走向電子化,是現代科學技術發展的必然結果。機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合的新的技術,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。

二、機電一體化技術概要

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。一般來說,機電一體化技術是機械工業實現自動化控制的一個重要的標志。隨著機電一體化技術的不斷發展,目前,機電一體化技術已經發展為具有自身特色的新興學科?;咎卣骺筛爬椋簷C電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及程序編寫技術等群體技術,根據各個板塊的功能和優化組織的目標,將各單元的功能盡量設計合理化,在功能多、質量高、可靠性好、能耗低的基礎上展現特定功能價值,并最大限度優化整個系統的工作任務。因此,我們所說的“機電一體化”包括了“產品”和“技術”兩個部分。將上述的各項群體技術進行綜合的融合也就是機電一體化的主要任務。

三、國內外機電一體化技術發展歷程與現狀

1、國外發展歷程與現狀

國外的機電一體化技術于20世紀40年代代開始發展,經過萌芽階段之后,于20世紀60年代向通信、控制、計算機技術發展,正式進入發展階段,這個階段是機電一體化技術的飛躍與轉型的關鍵時期,這個時期內的機電一體化技術呈現多元化的迅猛發展態勢,機電一體化產品層出不窮。20世紀80年代之后,以美國為主的西方國家為機電一體化技術的發展制定了一系列的發展策略,并大力推動機電一體化技術朝著智能化、網絡化的方向邁進,智能化的機械工業產品不斷涌現,今后,機電一體化技術仍會以智能化作為發展和改革的核心,智能化的機電一體化產品會為機械工業領域的發展奠定堅實的基礎。

當前,全球機電一體化技術的發展除以智能化為核心和主要標志之外,還與激光技術、微細加工技術得到了很好的融合,其中,激光技術的加人,產生了“光機電一體化”的先進技術類型,大大拓寬了機電一體化技術領域范圍;微細加工技術及相關設備的融合為電子技術的發展和革新提供了有力的支持。

2、我國機電一體化技術發展歷程與現狀

我國20世紀8O年代開始發展和革新機電一體化技術,并在技術與環境上給予了很大的支持。機電一體化技術在我國機械工業領域發展的這3O年來,國內社會經濟及人民生活水平得到了很大的提升,人們對產品品質及種類的需求量越來越大、要求越來越高,傳統機械制造業發生了很大的變革,機械制造業積極引進了國外先進的機電一體化技術和理念,將機電一體化列為國家高技術重點研究領域,研發了一系列擁有我國獨立知識產權的產品和技術,使機電一體化領域取得了很大的進展。目前,我國機電一體化技術的發展主要體現在數控應用技術、流水線工業機器人及計算機集成制造系統等方面。

盡管我國機電一體化技術相比國外一些國家起步晚、技術發展程度低,但從近年來的發展態勢和發展速度上看來,國內機電一體化技術領域前景廣闊。目前,我國機電一體化技術發展中存在的主要問題有:技術研發與發展基礎薄弱,支持力度不足;技術發展與產品研發不成正比,未能在產品上得到充分體現;技術對國民經濟貢獻不夠。

四、機電一體化的發展趨勢

機電一體化的發展是向智能化方向邁進。二十世紀9O年代后期,各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地,也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有以下幾個方面:

1、智能化。智能化就是要求機電產品有一定的智能,具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。人工智能技術在糊數學、灰色理論、神經網絡、生理學、心理學和混沌動力學等領域得到不斷與進步和發展,為機電一體化技術在智能化發展奠定了良好的基礎和開辟了新的出路。

2、數字化。接口技術和微控制器的發展奠定了機電產品數字化的基礎,數字化要求機電一體化產品的軟件具有可靠性高、容易操作,普遍性,自診斷能力,可維護性及優質的人機界面。

3、模塊化。模塊在整個系統中是一個相對重要的工作。目前,生產機電一體化的廠家繁多,種類不能統一。在環境接口、動力接口、機械接口的研制開發過程中要逐步統一到標準化的接口道路上來。例如研制具有變頻調速、集減速電機一體的動力驅動單元;具有圖像處理、視覺、測距和識別等功能的電機一體控制單元等。此時,在研發設計產品時,可利用標準模塊化單元相對比較快速研發出新的產品。從而避免各種相互沖突的關系,并能使之系列化、標準化。

4、網絡化。信息網絡應用技術的快速興起和發展給各個領域都帶來了變革?;谟嬎銠C網絡普及的基礎,各種遠程控制和監視技術也不斷發展。遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,人們足不出戶可充分享受各種個科技帶來的便利和好處,因此 機電一體化產品朝網絡化方向發展是必然的趨勢。

5、自源化。機電一體化產品自身帶有能源是自源化最好的詮釋,比如燃料電池、大容量電池和太陽能電池。因為很多場合由于電源的缺少使得很多產品不能使用,所以,自帶動力源是非常有必要的。

6、人性化。任何產品必然會向人性化的方向發展,機電一體化產品也不例外,不但要完善產品性能,還要在造型、色彩等方面與環境相協調,使產品更加自然,更加接近人們生活習慣。

7、微型化。微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統指的是可以批量制作的,集微型機構、微型傳感器、和信號處理,直至接口,通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品具有體積小、耗能少、運動靈活的顯著特點,在生物醫療、信息等方面具有非常明顯的優勢。

8、綠色化。綠色產品指的是低能耗、低材耗、低污染、可再生利用的產品。機電一體化產品的綠色化主要是指在產品使用過程中不污染生態環境,產品壽命結束的時候,還可分解和再生利用。

五、結束語

機電一體化技術是振興機械制造行業與國民經濟的不可或缺的部分,是機械工業技術、電子計算機技術及信息科學技術的融合與交叉的產物。機電一體化發展至今,還處于發展階段,并朝著智能化、網絡化的方向不斷發展,必將具有更加廣闊的發展前景。

參考文獻:

【1】楊保群.機電一體化技術發展及應用簡介[j].微電機,2009

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