机电一体化技术方向合集12篇

时间:2023-12-15 11:38:24

机电一体化技术方向

机电一体化技术方向篇1

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

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,造就了工程领域的技术革命与改造。机电一体化技术始于电子技术的发展及电子技术与机械技术的结合,尤其是大规模集成电路出现,促进机电一体化技术发展并引起广泛注意。数控机床的问世写下机电一体化技术新篇章;微电子技术为机电一体化技术带来勃勃生机;可编程序控制器“电力电子”的发展为机电一体化技术提供坚实基础;激光技术模糊技术、信息技术等高新技术的发展使机电一体化技术跃上新台阶。

二、机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。由于技术的局限性已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70-80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。机电一体化技术和产品得到了极大发展。20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。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。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面进行研究和应用。但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的技术分类

1.网络计算机信息技术。各种信息资料之间交换、运算、存储、判断和决定以及专家系统和智能网络都是计算机信息处理技术。

2.机械技术。机电一体化的基础技术就是机械技术。它和机电一体化相互促进,完成了结构和功能上的改革,同时它的重量减轻,体积相对以前更小,精度也得到了提高,它的性能指标也更加的适应人类的需要,努力地利用高科技来更新着机电一体化的概念。

3.自动化技术。自动化技术是在自动控制理论的基础上,先进性系统的设计然后再经过仿真调试,它可以进行高精度和速度的控制,还能进行自我的调制、诊断和修补。

4.系统技术。系统技术是以整体趋势和目标为基础,利用整体概念组织和各种相关的技术,利用总分的观念来将整体分成为好多有一定关联的小单元,其中的接口技术是纽扣是实现各小部分进行连接的保证。

5.感应技术。现在的感应技术在社会生活中的应用十分普遍,机电一体化也应用了感应检测技术。要想实现系统的自动控制和自动调节,传感检测技术是必不可少的,它向人类的皮肤那样,是整个系统的感受器官,而且他的功能越是强大那么系统的自动化程度就越高。

四、机电一体化的发展方向

1.智能化。人工智能在机电一体化中越来越受到人们的重视,它是在理论得以控制上,让机电一体化的产品具有一定的智能,在这其中还有人工智能、计算机学、生命科学等一些新的思想和新的方法,它虽然不能达到人类那样的水平,但也可以进行一些简单的推理判断和逻辑决策。当然,要想真正的像人一样是不可能的,它只能进行低级智能或人的部分智能。

2.模块化。模块化的工程任重而道远。实现机电一体不仅可以利用标准单元迅速开发出新产品,还可以扩大生产规模,从这一点来说不管是对于任何机电一体化化的企业,模块化将带来一个美好的前景,并且它的潜力是无穷的。

3.网络化。网络技术的发展给社会各方面的发展都带来了巨大的变革,全球化的趋势也无可阻挡,机电一体化新产品无疑会畅销全球,而且网络化可以在一定基础上促进智能化的应用,他可以以计算机为中心把一系列的家用电器连成一个系统,让人们真切的感受到现代高科技带来的便利,因此机电一体化的网络化是发展的必然结果。

4、微型化。现在社会上大多数的产品都在走向微型化,机电一体化也是顺应时代的潮流。机电一体化正在向微型精确的方面发展它在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

5.绿色化。绿色环保是世界的主题,现在的环境状态是资源减少,生态环境受到严重污染,于是人们呼吁保护环境资源的呼声更加高涨,时展的要求是可以设计一不污染环境的绿色化的机电一体化产品,让绿色路线在产品中一路畅通,这也就成为了机电一体化最符合人类社会发展的一个发展方向。

6.人性化。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化的产品在具有一定完整性能的基础上,对于外观设计以及它的外观视觉也有着相应的要求,这可以让产品与外在环境更加的适应,让人们使用产品更加的贴心,更加的自然,更接近生活习惯。

机电一体化技术方向篇2

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1673-8500(2013)01-0065-01

一、机电一体化的技术分类

1.网络计算机信息技术。各种信息资料之间交换、运算、存储、判断和决定以及专家系统和智能网络都是计算机信息处理技术。

2.机械技术。机电一体化的基础技术就是机械技术。它和机电一体化相互促进,完成了结构和功能上的改革,同时它的重量减轻,体积相对以前更小,精度也得到了提高,它的性能指标也更加的适应人类的需要,努力地利用高科技来更新着机电一体化的概念。

3.自动化技术。自动化技术是在自动控制理论的基础上,先进性系统的设计然后再经过仿真调试,它可以进行高精度和速度的控制,还能进行自我的调制、诊断和修补。

4.系统技术。系统技术是以整体趋势和目标为基础,利用整体概念组织和各种相关的技术,利用总分的观念来将整体分成为好多有一定关联的小单元,其中的接口技术是纽扣是实现各小部分进行连接的保证。

5.感应技术。现在的感应技术在社会生活中的应用十分普遍,机电一体化也应用了感应检测技术。要想实现系统的自动控制和自动调节,传感检测技术是必不可少的,它向人类的皮肤那样,是整个系统的感受器官,而且他的功能越是强大那么系统的自动化程度就越高。

二、机电一体化技术的特征

1.较小灵活,操作方便。机电一体化技术让工作人员可以改变原有的复杂繁琐的操作模式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,它的动作可由程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。所以体积小,重量轻,适应性强,操作更方便是机电一体化技术的一个最明显的特征。

2.精度功能强大。现在社会的科技越来越发展,其中的准确度、精确度在各个领域都要求十分严格,机电一体化也在朝着这一特征努力,机电一体化控制水平得以提高,运算速度也更加快速,可以精确按预设动作,进行自行诊断、校正、补偿功能,可以减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。

3.软件功能的应用。机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。

4.产品可靠寿命长。传统机械装置由于运动部件之间产生的工作误差,会严重影响装置寿命、稳定性和可靠性。光机电一体化技术可以使装置的运动部件减少,磨损程度也会相对降低,如果没有了运动部件,那么机械磨损也将会消失。所以,装置提高了寿命,降低了故障,产品的可靠性和稳定性就会得到提高。

5.协调性提高。机电一体化是多种技术及多个部分的组合,要想让机电一体化技术及产品拥有系统性、完整性和科学性,那么各个组成部分之间就得有严格的要求,良好的配合默契,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

三、机电一体化的发展方向

1.智能化。人工智能在机电一体化中越来越受到人们的重视,它是在理论得以控制上,让机电一体化的产品具有一定的智能,在这其中还有人工智能、计算机学、生命科学等一些新的思想和新的方法,它虽然不能达到人类那样的水平,但也可以进行一些简单的推理判断和逻辑决策。当然,要想真正的像人一样是不可能的,它只能进行低级智能或人的部分智能。

2.模块化。模块化的工程任重而道远。实现机电一体不仅可以利用标准单元迅速开发出新产品,还可以扩大生产规模,从这一点来说不管是对于任何机电一体化化的企业,模块化将带来一个美好的前景,并且它的潜力是无穷的。

3.网络化。网络技术的发展给社会各方面的发展都带来了巨大的变革,全球化的趋势也无可阻挡,机电一体化新产品无疑会畅销全球,而且网络化可以在一定基础上促进智能化的应用,他可以以计算机为中心把一系列的家用电器连成一个系统,让人们真切的感受到现代高科技带来的便利,因此机电一体化的网络化是发展的必然结果。

4、微型化。现在社会上大多数的产品都在走向微型化,机电一体化也是顺应时代的潮流。机电一体化正在向微型精确的方面发展它在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

5.绿色化。绿色环保是世界的主题,现在的环境状态是资源减少,生态环境受到严重污染,于是人们呼吁保护环境资源的呼声更加高涨,时展的要求是可以设计一不污染环境的绿色化的机电一体化产品,让绿色路线在产品中一路畅通,这也就成为了机电一体化最符合人类社会发展的一个发展方向。

6.人性化。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化的产品在具有一定完整性能的基础上,对于外观设计以及它的外观视觉也有着相应的要求,这可以让产品与外在环境更加的适应,让人们使用产品更加的贴心,更加的自然,更接近生活习惯。

机电一体化与电子之间深度结合,并且与各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。所以要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才。

参考文献:

[1]金志向.光机电一体化技术特征和发展趋势[J].科技咨询导报.2007,(15):34-35.

[2]张龙华.光机电一体化在现代技术中的应用与研究[J].科技信息.2010,(23):499.

机电一体化技术方向篇3

工业生产对于人们的生活有重要意义,例如人们日常生活中的家用电器及生产工作中所用的机械设备等都属于工业生产,因此工业的发展能直接影响人们的生活质量。随着社会的不断发展,科学技术逐步渗透到人们生活的各个方面,在推动各行业技术水平发展的同时,也进一步推进了工业技术的发展。机电一体化技术正是处于这种社会背景之下,机械化生产方式才逐步向智能化、网络化、环保节能化迈进。

一、机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术的起步较早,从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式,而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展,我国机电一体化技术也得到了广泛应用,但是因为许多因素的制约,我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备,不仅工艺落后,并且劳动强度较大,生产效率低,严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期,机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展,一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用,机电一体化技术的发展也加快了速度。

随着机电一体化技术研究的不断深入,该技术在人们生活中得到了广泛的应用,例如电视机、电脑、洗衣机等等;此外,许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前,随着我国计算机系统技术的不断发展,电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合,使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如,智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生,为人们带来乐趣,还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段,但是随着科学技术的发展,机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。

二、机电一体化技术的未来发展方向

21世纪是属于信息化、智能化的新时代,科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此,我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作,进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状,科学的预测该技术未来发展方向,对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。

(一)系统化

将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化,不仅能够提高工业生产效率,还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求,但是多种机电一体化产品的整合运用,则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求,机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用,是机电一体化技术的必然发展方向。

(二)微型化

将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品,就是微型机电一体化产品。简单来说,是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小,在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸,而是将传统机械制造方式转变为智能化制造,这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点,其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术;军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。

(三)智能化

机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展,人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展,主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如,在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等,都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此,智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。

(四)环保化

随着社会的不断发展,自然界的各种资源物质越来越匮乏,环境破坏问题日益严重,人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性,环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中,都可以尽量提高对有限资源的利用率,最大限度的减少环境污染问题,并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点,这不仅是技术发展的趋势,也是社会可持续发展的需要。

(五)网络化

网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中,已经全面渗透到人们日常生活的各方各面,为人类生活与生产提供了极大便利,对其它技术的发展也起到了促进作用,机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今,全球经济的发展十分迅速,市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场,机电一体化技术想要掌握最新的发展状况,就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流,促进机电一体化技术的发展。

结束语

机电一体化技术不仅促进了工业发展,也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步,将会有更多的学科技术相互交叉整合,出现更多有利于人类生活与生产的先进技术,机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。

参考文献

机电一体化技术方向篇4

当前人类已经步入了网络信息时代,互联网的出现使许多原本没有交集的领域相互交织、相互渗透。机电一体化正是计算机网络与微电子技术和机械工程的融合而衍生出来的一个新兴视角。作为机械工业市场的一颗新星,通过改善机械工程领域的技术结构、产品功能、生产方式等问题,机电一体化技术不但提高了社会生产率更为社会经济效益做出了突出贡献。机电一体化的推出,不但提高了生产力、促进了工业发展,也实现了人通过发出指令达到远程控制机械设备的梦想。

1.机电一体化在现代企业中发挥的作用

1.1增强企业市场竞争力

机电一体化简单解释来讲就是通过综合利用微电子技术、计算机技术、机械工程技术以及控制工程技术等各方面因素,对企业的整个生产系统进行资源的合理配置。将数控技术运用于传统制造业是现代科技的一项重要突破,这不单单帮助企业提高了生产效率、缩短了生命周期,也让产品质量和档次得到明显提升,无形中使企业的市场竞争力得到增强。

1.2强化企业问题处理能力

智能技术的出现使高速化、连续化、复杂化的工业企业能够在更短的时间内对技术问题进行处理。专家系统、模糊控制功能和神经网络等智能技术的出现对企业的生产、控制、设备维护和质量诊断等工作的开展提供了极大的方便。将生产测试过程集合成为一个综合的一体化系统,不仅大大增强了各部分工作之间的紧凑性和连贯性,也让企业能对出现问题的阶段做出迅速反应并使其能够有针对性的予以修缮。这种监视集中但控制分散而且故障影响面积较小的操作措施使系统的可靠性显著提高。

1.3实现资源共享

为了保障企业能够提供经营、管理、决策的最有利环境,机电一体化实现了现场仪器与控制室设备的互联,这种控制一体化构想的出现,将人与人、人与生产经营合理的融合成一个整体,使不同厂家之间的产品兼容、互换与共享不再是梦想。这种共享形式的出现极大地提高了企业生产率、人员利用率并在节能减耗上做出了一定贡献。如此以往企业资金周转速度将得到明显提升,这在实现企业整体优化、提升企业综合效益方面都将画上浓墨重彩的一笔。

2.机电一体化的发展现状

机电一体化属于当今的新型控制技术,它的发展大致分为四个阶段。

首先,在电子技术已经开始发展成熟的20世纪中叶,人们为了完善产品性能开始将电子技术应用于工业企业,并取得了较好的成效。加上当时计算机技术日趋成熟人们开始考虑将电子信息技术与工业产业进行融合,由此,1952年第一台数控车床于美国出现,并引起了社会的广泛关注。

到了20世纪中后期,经过了多年的发展与完善,机电一体化技术开始趋于成熟,各国对于该项技术的兴趣得到了极大的提高。从60年代PCL投入生产到70年代汽车工业中机电一体化构想的应用再到80年代数控技术日益成熟,此项技术迅速成为发展机械工业技术的关键。

到了20世纪90年代后期,伴随着光学、电子通信以及细微加工技术的加入,机电一体化开始进入深度发展阶段。编程语言的多样化趋势,PLC在系统结构和编程语言上的质的突破以及多CPU和分布式替代原有单机结构主导市场前端,种种发展现状都让机电一体化技术逐步开始成为数控技术的主导。

90年代后期,人们开始引入信息技术到机电一体化理念,更加智能化、自动化的机械系统让该技术越发受到人们的青睐。就像控制机器人一样,通过微传感器和执行器技术的引入,企业已经开始实现对于机械设备的远程控制。机电一体化在人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的迅速兴起下获得了更加广阔的施展空间,这使机电一体化发展成为一门完整的科学体系又迈了一大步。

3.机电一体化的未来发展趋势

经过半个世纪的历练,机电一体化技术已经在各个方面的都得到了很好的完善,通过在数控机床、柔性制造体系、计算机集成制造系统以及工业机器人中的综合应用,机电一体化程度已经成为提高企业集成度、合理优化企业资源发挥企业竞争实力的重要标准。

3.1智能化

人工智能一直是近年来各界研究者关注的重点,通过利用数控设备让机器来代替人类完成一些难度较高的工作是学者们致力研究的热点课题。智能化简单描述起来就是在控制理论的基础上,通过人工智能、运筹学、模糊数学以及心理学等多种科学的综合运用,对机械设备的各种行为进行描述,让机器模拟人类智能从而让机电一体化系统具有推理和判断能力,以便人类能够更加自由的控制设备行为。这不但是机械工业领域研究的重点内容也是社会各个领域关注的焦点。

3.2绿色环保

机电一体化的出现火速赢得大家的好评,究其原因,一方面源于该项技术对于人类物质生活的极大丰富做出了突出贡献,另一方面,机电一体化的实现使得资源过度开发等生态问题得到了有效改善。随着可持续发展理念的提出,人们的环保意识不断增强,对于生态环境的呵护越来越成为人们关注的重点,“绿色环保”将成为未来发展的一大亮点。目前,环保已经被提到日程上来,任何符合环保理念的设计注定被人们所追捧,任何危及社会环境不利于可持续发展建设的产品也注定将被市场所淘汰。因此,在这种全球化大背景下,绿色环保的机电一体化产品的市场将一片繁荣。

3.3网络化

机电一体化系统的火速发展离不开计算机技术的支撑。几年来,计算机网络技术发展日趋完善,人类活动的各个领域均离不开网络的辅助,尤其在实现远程网络控制方面更是对机电一体化技术产生了深远影响。除此之外,为使我国机电一体化技术的发展跟上国际步伐,计算机网络技术的引入至关重要。网络化不单纯需要网络将外界发展信息提供给国内企业更要帮助国内机电一体化产品打开国外市场。就目前发展看来,机电一体化技术已经实现了技术沟通零距离,如果能够实现设备无人值守式运行,那么机电一体化技术势必将为人类的生活提供更多难以预计的便利。

3.4模块化

模块化管理在机电一体化产品的研发中属于比较复杂但实用性很强的工程。对于各个控制单元、动力单元做出相应的标准化衡量,使各单元之间的匹配性能更加良好,保证机电一体化系统下的各个模块能够机密联系是实现模块化发展的首要任务。模块化性能的实现不但可以方便机电一体化产品的应用,也简化了产品装配和维修步骤。由此看来,机电一体化模块将是未来机电一体化产品发展的主要方向,而该模块化目标的实现要以引进大量先进技术和工艺为前提。

4.小结

机电一体化发展至今已经逐渐成为了一门有着自身体系的系统科学,随着科技社会的不断进步,也毕竟被赋予新的内容。在信息技术高速发展的背景下,智能化、系统化、微型化、模块化和绿色环保化将是机电一体化产品发展的主要方向。多种学科下的综合发展才使机电一体化技术得以形成,所以作为各个领域的综合发展的结晶,机电一体化产品有着其他产品所无法比拟的优点。本着以提高社会生产效率、促进工业企业快速发展的目标,机电一体化产品的开发将会成为工业社会发展进步的重要标志。我们需要熟知的是,智能一体化产品的出现必将使人们的生活条件得到极大提升,大力推动机电一体化系统的发展,是促使机械工业企业开辟新领域的必由之路,也是振兴机械工业企业的必由之路。

【参考文献】

机电一体化技术方向篇5

[关键词]

机电一体化;概述;发展前景

一、机电一体化技术概述

随着社会和科技的迅猛发展,学科之间相互渗透,这促使了工业技术的更新发展,进而带动了机电一体化技术的发展,同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

(一)初级阶段:20世纪60年代前。此阶段,人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制,使得电子技术和机械技术无法深度结合,当时的研发出于一种自发因素,生产的产品应用受到极大的制约。

(二)蓬勃发展阶段:20世纪70—80年代。此阶段,计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时,国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

(三)转型阶段:20世纪90年代后期。此时,机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行,这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。基于上述背景,国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位,对机电一体化技术开始深入研究,但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

(一)智能化的前景方向“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去,根据具体需求设置不同的程序,让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此,机电一体化技术智能化势在必行。

(二)绿色化的前景方向人类社会的发展离不开自然资源。然而,随着社会进步,剩余的自然资源有限,环境的破坏也越发严重,因此,各个国家都意识到环境对于人类的重要意义,环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节,都要考虑资源的利用和对环境的影响,从而实现机电一体化技术的绿色化。

(三)微型化的前景方向随着微电子技术的快速发展,微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展,它们具有体积小、能耗低等优势,这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

(四)网络化的前景方向网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流,这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后,但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流,增强自身实力,增加信心,不断进取,脚踏实地,共同努力,让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献:

[1]中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力[J].Cameta资讯,2003.

机电一体化技术方向篇6

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。

机电一体化技术方向篇7

随着社会不断进步,机电一体化技术不断发展完善,极大的提高了社会生产力。机电一体化技术是一门具有自身体系的学科,在科技迅速发展的前提下,不断赋予一体化技术新的内涵。机电一体化系统的实体部分,主要是机械部分与电子部分,又通过信息技术把这些部分有机结合在一起,从而构成更为先进的产品,具体包括成型和设计、系统集成、执行器和传感器、智能控制、机器人、制造、运动控制、振动和噪声控制、微器件和光电子系统、汽车系统、其他应用等方面内容。因此,本文首先分析了机电一体化产品的优越性,接着论述机电一体化技术的发展方向,同时提出合理化意见和建议。

一、机电一体化技术发展现状

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是C电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

二、机电一体化技术发展趋势

机电一体化在发展过程中,涉及很多行业和学科,比如计算机、光学、电子以及机械等。但是就目前的发展而言,我国的机电一体化技术与发达国家存在较大的差距。当前机电一体化技术发展方向主要体现以下几个方面:

1.智能化。智能化成为机电一体化发展的重要方向,尤其是人工智能越来越得到广泛的应用,比如机器人与数控机床的应用。同时计算机科学、模糊书序额以及生理学等学科的发展,给当前机电一体化的智能化发展提供了更多的新方法和方向。同时随着微处理器的性能越来越完善,为机电一体化产品智能化创造良好的外部条件。

2.模块化。在实际生产过程中,由于机电一体化种类很多,相应的机械、电气、动力以及动力借口也十分的复杂。因此,要研制智能调速和机电一体化的动力单元,提高视觉和图像等功能的控制单元,最大限度的提高机械装置的操作的效率。通过标准单元,可以有效提高新产品开发的效率,促进生产规模的扩大。另外,为了保证产品质量,还要不断完善相应的标准,做好机电产品的匹配。

3.网络化。网络技术的发展促进了当前生产力的变革,对促进全球经济一体化起到了重要的推动作用,为机电一体化产品提供广阔的市场。比如各种远程控制和监视技术的终端设备就是机电一体化产品。同时随着局域网技术的发展和应用,给社会发展带来了极大的便利。因此,机电一体化技术也会朝着网络化方向发展。

4.微型化。在实际生产过程中,机电一体化朝着微观方向发展。微型化就是要朝着微米和纳米的方向发展。微型的机电一体化产品,占有空间较小,耗能很低,很有很强的量活性,被广泛的应用在社会的各个方面,具有无法比拟的优势。作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视,泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并且向微米、纳米级发展,让机电耗能更少,运动更加的灵活。微型机电一体化发展的技术关键点就是微机械技术,因此,为促进机电一体化技术的良性发展,可以采用超精密技术。

5.环保化。随着工业技术的迅速发展,给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化,在享受丰富的物质生活同时,也面临着资源不断减少和环境污染问题,成为制约社会发展的主要因素。因此,在机电一体化产品生产过程中,要进行绿色环保设计,提高机械系统的可回收性,降低原材料消耗,降低机械系统对环境的污染,最大限度的保护环境,避免对环境和人类身体健康造成危害,提高资源的利用率,做好资源的循环利用。因此,节能、环保也是机电一体化技术发展的重要方向。

6.系统化。系统化的主要特点就是结构的开放式和模式化,要求整个系统能够进行灵活的组合和裁剪。同时不断加强通信功能。就目前而言,机电一体化发展趋势更加重视人与产品之间的关系,赋予产品更多的智能和情感。另外,还要要求产品能够模仿生物激励。

综上所述,机电一体化技术是许多科学技术发展的结晶,,是社会生产力客观要求。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策机电一体化技术将成为机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。因此,我国要不断总结经验教训,引进国外先进的技术,促进我国机电一体化技术又好又快的发展。

参考文献:

机电一体化技术方向篇8

目前机电工程在发展的过程中涉及了诸多领域,如电子科技方面、计算机信息技术方面以及机床自动控制方面。机电工程融合了多种技术,并且随着科学技术的不断发展,机电工程逐渐成为引领国家经济发展的重要行业,因此机电行业的发展前景是不可估量的,所以在今后的发展中,我国应该重视机电工程的发展。

1我国机电工程的发展现状

20世纪90年代以后,我国的机电工程行业快速发展,许多企业都在加大力度研究机电工程,甚至一些学校也专门开设了机电工程研究相关的专业,为我国的机电工程快速发展提供了良好的基础。其中机电工程发展的主要特征有以下三点:一是我国的机电工程,再设计和分析以及集成方面,已经逐渐完善,进入了智能化的阶段,并且许多高校开始开设机电工程科目,开始对机电行业进行深入的研究。二是在机电工程的发展中,逐渐融入了不同的技术,如机械技术、光学技术、计算机技术以及电子通信技术等,这使得机电工程的研究领域逐渐扩大,并且逐渐向着机电一体化的方向发展。三是对于机电工程的发展,相关部门开始重视对于机电一体化的发展,在机电发展的过程中开始融入计算机网络技术、人工智能技术以及光纤技术等,为机电行业的发展开拓了新的方向。

2目前机电工程发展中出现的问题

2.1缺乏专业的人才

目前,我国的机电工程虽然取得了一定的成果,但是仍然不够完善,存在诸多的问题等待解决。其中人才是机电工程发展的主体,但是目前机电工程方面的人才普遍缺乏。虽然我国注重在机电工程方面人才的培养,但是由于机电工程本身具有很强的系统性和科学性,并且发展比较迅速,因此在人才培养的过程中往往跟不上机电工程的发展。除此之外,现在机电工程的发展逐渐融入大量的高新技术,例如先进的网络通信技术和计算机信息技术,这就意味着机电工程人员要全面的掌握各种技术,这在一定程度上加大了机电工程人才的学习量,但是能够真正掌握这些技术的人才少之又少。总得来说,目前我国机电工程的发展缺乏专业的人才,同时也缺乏科学有效的培养人才的措施,这些都严重影响了我国机电工程的发展。

2.2行业的局限性

众所周知,我国的机电工程逐渐走进了各行各业,为各行各业提供了不同的技术服务。但是随着社会的不断进步,各行各业也在不断的向着多元化以及精细化的方面发展。尤其是最近几年,一些特殊的行业新兴发展起来,他们往往对机电工程有了更高的要求。这就要求机电工程针对这些新兴行业进行针对性的研究,以确保新兴行业对于机电工程的要求。针对行业的局限性这一问题,相关部门应该打破传统,对机电工程进行创新型的研究,以确保机电工程能够适应各行各业的要求,真正实现机电工程一体化的管理。

3机电工程的未来发展趋势

3.1向着微型化的方向发展

目前,我国科研部门经过精心的研究,成功研制了一系列微型的机电一体化的产品,他们的尺寸逐渐向着微米的方向发展,并且在机电工程施工的过程中,微型化的发展,使得工作的过程中不在进行控制部件和机械元件的区分,就能够实现一些元件的融合。特别是一些传感器和执行结构的关键部位进行集成的时候,在很大的程度上缩小了机电一体化的体积。但是目前我国的机电微型化的发展仍然不够完善,有待于加大研究力度,开发先进的技术。

3.2向着网络化的方向发展

改革开放以来,我国的网络技术也在不断的发展,现在互联网技术逐渐融入到人们生活的方方面面。目前,我国的机电工程在发展的过程中,逐渐和网络相连接起来,并且取得了一定的成果,例如远程监控技术,在网络技术不断发展的今天,远程控制技术也在不断的创新,并且在机电工程的实施应用方面,逐渐引用了远程控制技术,这为我国技术发展开展了新的景象。其中在机电工程发展的过程中,融入对网络技术的应用,一方面能够确保机电工程产品的可靠性,让用户放心购买。另一方面又能够提高机电工程产品的性能,满足广大用户的要求。因此机电工程在今后的发展中能够向着网络化的方向发展,才能够走的更加的持久。

3.3向着一体化的方向发展

目前,我国的机电工程已经向着一体化的方向发展,但是由于机电一体化的产品比较的多,并且其开发和研制的工作比较的复杂,缺乏相应的标准要求,因此新时代的机电工程一体化开始向着规范化的方向发展。通过制定相应的一体化标准要求,明确机电工程一体化的目标,这样不仅能够加快机电工程开发新的产品,还能够在一定程度上扩大机电工程一体化的生产规模。众所周知,未来的机电一体化将逐渐向着微电子技术以及软件工程技术方面发展,这就要求机电工程在机电一体化的过程中,有着精确的标准。因此,机电工程一体化发展的过程中,只有制订严格的标准要求,才能够长久持续的发展下去。

3.4向着智能化的方向发展

目前,据调查统计,机电工程逐渐向着智能化的方向发展,同时智能化也是机电工程今后发展的核心目标。其中主要因为,人们对生活水平要求的提高,各项技术都在向着智能化的方向发展,而机电工程在发展的过程中往往要融合多种技术,因此机电工程也逐渐向着智能化的方向发展。机电工程智能化发展主要包括以下两点:一是自动实施换算,二是自动决策机制。与传统的机电工程相比,现在的机电工程在发展的过程中不仅能够大大的提高工作效率,而且能够减少对于人工的使用,大大降低了生产成本,为企业提供了更高的利益。现在我国市场上就出现了各种智能化的机电工程产品,如智能机器人。所以在今后的发展中,随着人们对生活水平要求的提高,机电工程将会向着智能化的方向发展。

4总语

总而言之,随着人们生活水平的提高以及科学技术的不断创新,机电工程的发展不再是单一的发展,它将融入到各行各业,与各种先进的技术共同使用。针对机电工程良好的发展前景,相关人员要重视现在机电工程发展过程中存在的不足,积极的采取相应的措施。除此之外,相关人员还要正确的分析机电工程今后的发展趋势,以促进我国经济建设的快速发展。

参考文献:

[1]杨立红.我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2015.

[2]朱华瑾.我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].中国科技纵横,2014.

[3]路明宇.我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2014.

机电一体化技术方向篇9

机电一体化技术在社会生产和生活中显现出了巨大的优越性。可以说,机电一体化技术代表着机械工业技术革命的发展方向。机电一体化技术涉及到机械制造技术、信息处理技术、测试技术、传感器技术、微电子技术、自动控制技术、人工智能技术、伺服驱动等多种技术。

一、我国机电一体化技术应用现状

目前,在机电一体化技术方面我国已经取得了一定的成就,特别是在机器人方面、数控技术方面和计算机集成制造系统方面尤为显著。

在机器人方面。经过2 0 多年的发展,我国已经掌握了机器人操作的设计制造技术、控制技术和软件编程等关键技术。机器人已经被广泛应用于工业上,并逐步涉及到医疗和水下探测等方面,在国防上也占有一席之地。特别值得一提的是,目前我国很多高校的自动化专业都在研究各种各样的机器人。比如说,国防科技大学研发出了类人机器人,北京航空航天大学与海军总医院联合研发了医用机器人,哈尔滨工业大学研发出了足球机器人,哈尔滨工程大学研发出了水下机器人并在抚仙湖水下遗址探测上得到了成功应用等等。

在数控技术方面。在坚持自我开发与借鉴国外先进技术和经验的基础上,目前我国已经基本具备了自我研发能力,并在国内建立了多处数控研发和生产基地。到现在为止,我国数控技术行业已经具有年生产数控系统3000 多套、主轴与进给装置5000 多套的能力,成为促进国民经济发展的重要产品。掌握关键数控技术并形成自我研发和生产能力,对于发展民用工业和国防工业都有着不可替代的作用,同时也增强了我国的综合国力。可以说,我国的数控产业已经基本成形。

在计算机集成制造系统方面。近年来,我国在计算机集成制造系统方面取得了巨大的进步,已经掌握了一些关键技术。目前,我国已经在清华大学建成了国家C I M S 工程研究中心,在国内其他高校和科研单位建立了7 个CIMS 单元技术实验室和8 个CIMS

培训中心。同时,计算机集成制造系统在国内多家企业中得到了广泛应用,取得了良好的经济效益。但是,我们看到上述成就的同时还应该看到关于计算机集成制造系统的核心技术我们还没有取得突破,部分产品还主要依靠国外技术的支持才能得以研发和生产。

二、我国机电一体化技术的发展走向

着眼于我国机电一体化技术的发展现状,科学预测机电一体化技术的未来发展走向,对于提高我国机电一体化技术的研发能力具有一定的促进作用。

系统化。开放的、多样化的机电一体化产品的系统运用,不但能够提高生产效率,还能更加便利人们的生活。单一的机电一体化产品能够在某个方面满足现实的需要, 而多种机电一体化产品的系统运用,则能够满足更多方面的需求。针对市场逐步出现的多样化需求,机电一体化产品的设计和生产也在逐渐向系统化方向发展,注重对于一系列机电一体化产品的研发,并努力实现不同系列机电一体化产品之间的兼容与并用。因此说,机电一体化技术向系统化方向发展是大势所趋。

微型化。微型机电一体化产品是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是将传统尺度的机电一体化产品进行缩小的结果,通常指体积不超过1 立方厘米的机电一体化产品,但决不是将尺寸按比例缩小制造,微型化产品制造与传统机械制造有区别,已经成为一种新的学科。微型化机电一体产品具有体积小、能耗低、运动灵活等特点,已经被广泛应用在医学、军事、航空等领域。在医疗过程中所使用的微创技术,就是运用微型机电一体化技术的结果;在军事上,“苍蝇”大小的能够自主飞行的间谍窃听器也同样是微型机电一体化产品;在航天事业上,由于太空舱体积较小,而又需要容纳多种试验设备和探测设备,因此也都不同程度地使用了微型化机电一体化产品。

智能化。智能化是机电一体化技术发展的重要方向之一。随着电子计算机技术的快速发展,人类在不断探求利用电子计算机技术模拟人工智能,使之能够在某些领域能够替代人的智能活动。机电一体化技术向智能化发展,主要表现在机电产品具有一定的智能,能够产生类似人类逻辑思考、判断推理以及做出自我决策的能力。例如,在数控机床上设置人模拟程序和人机对话功能,会给操作和维护等方面的工作带来极大的便利。特别是随着模糊控制、网络神经、小波理论以及混沌与分岔等人工智能技术的进一步发展,为机电一体化技术朝着智能化方向发展提供了诸多的推动力。

环保化。近一百年来,工业的迅猛发展使得人类社会步入了前所未有的快速发展时期。人们已经逐渐开始享受物质丰富、生活安逸的巨大乐趣,但是,我们还应该看到人类社会的快速进步是以牺牲环境为代价的。目前,工业所产生的各种废气已经造成了大气污染,排放的各种废水已经污染了江河湖海,排出的各种废渣已经堆积如山,严重地威胁了我们赖以生存的地球家园。考虑到对于环境的保护,机电一体化产品也逐步在向清洁型、环保型、节能型等方向发展。越来越多的人士也开始青睐绿色环保型的机电一体化产品。因此说,能最有效地利用资源、最高限度地利用废弃物来设计环保化的机电一体化产品不仅是适应未来发展的一大特色,而且具有广大的市场前景。

三、结语

综上所述, 机电一体化的出现不是孤立的, 它是许多科学技术发展的结晶, 是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然, 与机电一体化相关的技术还有很多, 并且随着科学技术的发展, 各种技术相互融合的趋势将越来越明显, 机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

参考文献

机电一体化技术方向篇10

现代技术革命总是伴随着学科间的交叉和大综合,通过这种交叉和综合总是能够推动工业技术的飞速发展,当前微电子技术和计算机技术的结合就推动了机械工业的技术变革,这就使得机械的加工、结构、功能等方面都会产生较大的变化,机械加工有电气化已经进入了机电一体化时代,工业生产到了极大的提高。

从当前科学技术的反战大趋势来看,机电一体化是个必然趋势,也是科技革命的必然产物,机电一体化的发展必将影响传统机械、电气工业化工生产,逐步引领工业产业结构向智能化、自动化、高效能的方向发展。

1 机电一体化技术特点

机电一体化的结构功能主要包括:整体功能、动力功能、信息处理、控制功能等方面,尤其是控制功能结合现代电子技术的设计,通过相应软件实现自动化的控制,构成了一个完整的机电一体化系统。机电一体化从交叉学科而来,目前已经是自成一体,具备了具有自身专业特色的新的学科,其总的特征是:综合运用自控技术、机械技术、计算机技术、传感、技术、接口技术和电力电子技术的合理配置,实现最优化的系统工程,在功能上能够实现高效能、多功能、高可靠性的目标,其核心技术包括软件和硬件,硬件的要求是比较高的,涵盖高性能的机械本体,传感器和驱动信息单元。软件部分主要是起到保证准确性和可靠性的控制程序。

机电一体化技术和相应的产品已经渗透到各个领域涵盖范围广泛,目前我们所能接触到的所有工业生产领域都已经覆盖了机电一体化的技术,其生产产品根据专业类别分为“数控机械类、电子设备类 、机电结合类、电液伺服类、信息控制类”。

2 机电一体化技术的应用发展

在制造业技术高速发展的今天,应用机电一体化的产品也是层出不穷,在2013年我国新增机器人3.7万台,成为全世界2013年机器人数量增加最多的国家,据统计在2014年新增机器人数量已达到5.6万台,从这个方面也可以看出智能化、自动化结合微电子技术的行业发展是机电一体化的发展大方向,通过机电一体化技术的发展将带动各个行业共同的发展。

2.1 发展历程

“机电一体化”很多人简单的理解为机械与电子的结合。在早期我们国内刚刚接触到机电一体化时仅是将机械和电子学的简单融合,称作机械电子学,近些年由于其不可抵挡的发展势头,机电一体化的的称谓更加适合。机电一体化技术的发展离不开微处理技术的进步发展,微型芯片技术的进步必将带动相应的数控、机器人、电子控制等机电一体化前沿技术的革新,当然在不同的行业由于行业特殊性,也势必存在相对低级的机电一体化,在当前应该是高级和低级并存,以效率优先为标准。随着整个国家产业结构的升级和改变,我们越来越提倡绿色经济,绿色工业,机电一体化也应向环保、节约的方向发展。另外在硬件方面,以电脑控制为主的机电结构集成化技术日趋成熟,而与之紧密结合的控制技术、驱动部分、机械结构部分都将提高集成化程度,高度集成化降低了使用和操作的难度,另外整体的机械效率也得到了较大提高。

2.2 技术应用

在现代机械制造业中充分利用电子计算机技术和现代制造技术,制造工程领域的新技术相继诞生,如数控技术、柔性制造技术、现代集成制造系统、虚拟制造、敏捷制造等。在饮料加工行业,利用机电一体化实现饮料自动灌装,使单机的自动化程度有了较大的改善和提高,整个饮料生产及其包装生产线的自控技术和生产能力得到了极大的改善,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。在金属加工企业中利用CIMS技术将人与生产经营,生产管理和过程控制有机组合,连成一体,实现从原料采集到进厂技工,再到生产、加工、销售发货等等整个生产过程都有机电一体化的技术体现。

3 机电一体化产品的发展趋势

今后随着网络技术和计算机技术的发展,机电一体化产品的发展趋势将向智能化、微型化、网络化、自源化、人性化、绿色化的方向发展。智能化即要求机电产品有一定的逻辑思考、判断推理、自主决策等智能,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。目前我国拥有机床接近320万台,是当今世界上机床数量最多的国家,但是处于技术领先的数控机床不到一成,而在这些机床中大部分也都是一些普通数控机床。机床中的电气传动部件,近些年也在逐渐向交流传动转变,电气传动技术被交流传动所取代是必然趋势,数字技术的发展将复杂的矢量控制技术变为现实,而且交流调速系统的性能已经大大超过了直流调速水平。

机电一体化产品种类和生产厂家繁多,因此模块化是一项复杂的工程。在产品开发设计时,利用标准化模块开发出新的产品。模块化是需要生产厂家统一认识,应该从行业发展角度出发,加速实现模块化和标准化的进程。另外网络技术的发展也会对机电一体化技术产生深远影响,家庭网络化可以将家用电器连接成集成家用电器系统,机电一体化产品无疑应朝网络化、接近生活化方向发展。

4 结束语

随着科学技术的发展, 机电一体化和各种专业技术相互融合的趋势将越来越明显,以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献:

[1]姚全.21世纪机电一体化技术的发展趋势[J].科技创新与应用,2012(29).

[2]黄鸿辉.对机电一体化技术发展趋势的探究[J].电子制作,2013(07).

机电一体化技术方向篇11

随着科学技术水平的提高,机电一体化不断得到应用和推广,提高了机械制造的技术水平和生产效率,使机械制造工业得到了迅速的发展,使机械制造从“电气化”迈向“机电一体化”的发展道路,使机械制造工业走向一个新的发展阶段。

1 国内企业机电一体化的发展现状

随着计算机技术和微电子技术的不断发展,机电一体化得到了快速的发展。机电一体化是指引进电子技术,改革主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能,在机械装置领域中运用电子化设计和软件,实现了系统的综合一体化。

机电一体化技术在我国企业中得到不断的发展,现在已经成为一门自成体系的新学科,并且随着科学技术水平的提高而不断发展。机电一体化技术通过多种技术的相互配合,使多种技术手段在一个完整的系统中取长补短、相互配合,极大地提高了机械制造工业的效率与效益,是一种集科学性与合理性为一体的科学技术。

机电一体化技术以微处理机为技术核心,实现了计算机、数据通讯、工控机、仪表、显示装置等技术的有机结合。机电一体化技术通过合并与组装的方式,实现了机械制造的综合一体化,保证了系统控制的可靠性、质量和精准度。机电一体化技术在目前我国的机械制造领域中的应用领域可以分为以下几个方面:

1.1 智能化控制技术

现代机械制造具有高速化、大型化和连续化的特点,传统的控制技术已经不能满足现代机械制造工业发展的需要,需要积极引进与推广智能化控制技术。智能化控制技术由模糊控制、神经网络和专家系统等组成。目前,智能化控制技术已经在国内机械制造企业中得到了广泛的应用,在国内企业的产品设计、控制、生产、设备和质量诊断等方面发挥着重要的作用。

1.2 开放式控制系统

开放式控制系统是目前计算机技术中的一个新的发展方向,也是一种新型的结构体系。开放式结构系统支持一种信息交换的标准规程,以此来规范系统设计,实现机械产品的互换和兼容,起到资源共享的作用。

1.3 分布式控制系统

分布式控制系统由中央计算机、现场控制计算机、智能控制单元三个部分组成,通过中央计算机的指挥形成分级的管理与控制,可以对机械制造的生产过程进行管理、操作、监视与分散控制。

1.4 计算机集成制造系统

计算机集成制造系统简称CIMS,通过CIMS将经营、管理和控制过程连成一体,实现全过程、全局化、一体化的控制与管理。在目前我国的机械制造企业中,计算机集成制造系统已经得到全面的应用与推广,实现了信息资源共享和统一管理。

1.5 交流传动技术

交流传动技术是随着电力电子技术的进步而发展起来的,具有很大的优越性。随着技术水平的提高,交流传动技术也会朝着直流传动的方向发展,充分发挥数字技术和矢量控制技术在机械制造领域中的作用,

1.6 现场总线技术

现场总线技术通过连接仪表与控制设备,实现了信息的双向、数字式、多站式传输,突破了传统的信号传输技术,实现更多信息在控制系统之间的双向传输。

2 国内企业机电一体化的发展趋势

2.1 智能化

随着科学技术水平的提高,机械制造也朝着智能化的方向发展,使机械制造技术具备逻辑思考、自主决策、判断推理等方面的能力。如CNC数控机床就能够实现人机对话,促进了人工智能技术的发展和进步。随着机电一体化中神经网络、模糊控制、小波理论、灰色理论、分岔与混沌等技术的发展,机电一体化技术一定能够得到更大的发展。

2.2 数字化

计算机网络的发展为机械制造的数字化发展奠定了基础,数字化技术能够增强系统软件的可靠性和易操作性,能够提高机械制造过程的维护能力和自我诊断能力,同时也能够实现生产过程的远程操作。

2.3 网络化

机电一体化技术通过运用局域网和现场总线技术,实现家用电器的网络化。以计算机为中心的家庭网络可以将各种家用电器连接为一个整体,使人们能够便捷地享受高科技带来的好处。因此,机械制造业也必须朝着网络化的方向发展,使人们更便捷地使用机电一体化产品。因此,网络化是机电一体化产品发展的主要方向。

2.4 模块化

模块化是机电一体化的重要发展趋势。由于机电一体化产品具有很多的种类与生产厂家,需要开发标准化的单元模块,如动力接口、机械接口、环境接口,这样就能够促进机电一体化新产品的开发。

2.5 微型化

微型化是随着精细加工技术的进步而兴起的,可以集微型传感器、微型机构、微型执行器、信号处理、控制电路、接口、通信、电源为一体,同时可以批量制作,提高了机电一体化产品的效率。

2.6 人性化

机电一体化产品的开发逐渐重视人的感受与体验,产品也具备人的情感和智能,同时使产品色彩与造型与环境相协调,使用户享受机电一体化产品。

2.7 带源化

带源化是指机电一体化产品具备自带能源,现代的机电一体化产品有很多自身带有燃料电池、太阳能电池和大容量电池,能够拓展产品的应用范围。因此,带源化也是机电一体化产品发展的方向之一。

3 结语

总而言之,机电一体化和机械制造是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收机电一体化的相关技术,实现机电一体化和机械制造的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。

参考文献

[1] 王刚.浅谈国内企业机电一体化和机械制造的现状和发展[J].北京电力高等专科学校学报,2011(12).

[2]潘莉莉,杨东震,杨永良.现阶段我国企业中机电一体化和机械制造业的发展[J].商品与质量,2011(05).

[3]刘智勇.实现企业机电一体化促进机械制造业发展[J].大观周刊,2011(10).

作者简介

机电一体化技术方向篇12

    二、机电一体化的发展现状

    机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

    20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

    20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。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展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;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,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。