浅析机电一体化技术的应用及发展趋势

王军杰+杨智军+王军莉

摘 要：近几年，我国社会和经济得到了快速发展，很多领域的科学技术都实现了新的突破，机电一体化技术就是其中发展非常良好的一项技术。现在，该技术已经广泛的应用于我国社会各行各业。本文针对当前机电一体化技术的应用状况进行浅析，并展望了我国机电一体化技术在未来的发展趋势。

关键词：机电一体化；应用；发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.127

在进入21世纪以后，许多学科知识内容的交叉、相互渗透，并且进一步引起了工程领域的技术改革和创新。在机械工程领域也是这样，随着微电子技术和计算机技术的快速发展，以及向机械工业的渗透，从而形成的机电一体化技术，不仅优化了机械工业的技术结构，还使生产方式和管理体系产生了非常大的变化，促使工业生产由“机械电气化”迈进了具有“机电一体化”特征的发展时期。

1 机电一体化技术的应用状况

机电一体化技术在许多行业中都有着广泛的应用，本文主要针对在工业机器人、数控机床、分布式控制系统中的应用进行探索和研究。

1.1 在工业机器人中的应用

工业机器人是应用机电一体化技术的一个典型产品，它的产生取代了人类很多行业中相关的作业，节省了大量的劳动力，尤其是在辐射强、噪音污染严重以及存在一定的有害气体的工作环境里面，工业机器人是一个十分不错的选择目标[2]。对工业机器人的形成和发展进行深入分析后发现，具体特征主要呈现在3个阶段，第一阶段是工业机器人刚被开发出来的时候，由于智能化的水平不是很高，所以只能够利用一些相对简单的预设程序来让工业机器人做出比较简单且重复的动作，难以满足相关行业中复杂岗位和环境的需求。

伴随着科学技术的快速发展，在人们不断地对工业机器人完善和创新下，第二阶段工业机器人的特征逐渐呈现出来，它可以经过内部各种传感器的适应来实现对附近环境信息数据的获取、分析以及处理等，并且把这些信息数据反馈给动作单元由此来做出相对的反应，尽管第二阶段极其人所具备的智能化水平还是处于比较低的位置，但是已经可以在某些特定的领域中进行应用。

相对于当前较为成熟的机电一体化技术，第三阶段的工业机器人在智能化水平上有了很大程度的提升，还能够利用一些较为强大的传感元件来进行信息数据的收集，并且具有根据实际情况进行分析的判断能力，所以第三阶段的机器人在各个行业中的适应性已经到达了一定的高度，但是，相应的也存在一个明显的缺点，就是这类工业机器人的生产成本过高，这也是限制工业机器人推广和应用的一个主要原因。

1.2 在数控机床中的应用

在数控机床中应用机电机电一体化技术是一个成功的范例。数控机床在经历了长时间的探索和发展以后，所呈现出的精准控制程度已经到达了一定的高度，而且所具有的性能也到了极大的拓展，在操作过程中非常简便，整体结构的构架也十分合理，其结果的发展直接朝着模板化、总线式以及紧凑型的方向不断发展。到目前为止，数控机床已经实现了大量cpu和主总线的结构体系。因此，在对数控机床的设计过程中采取相对开放的设计理念，能够合理地提升系统本身所具备的兼容性、层次感，在这种情况下，不管是面对用户方面的编程，还是改装和省级工作都会变得非常的简便。

1.3 在分布式控制系统中的应用

在相关行业中所说的分布式控制系统是相对于一些集中式的控制系统而言的，具体是指根据一台中央计算机来对负责现场监测的多台计算机进行指挥和控制。因为分布式控制系统本身具备十分强大的安全性、功能性，所以在当前很多比较大型的几点一体化系统中都会偏向于选择分布式控制系统。为了使分布式控制系统的作用充分的体现出来，就应该根据实际情况来进行分布式的系统控制工作，再经过合理的层级划分来实施两到三级，甚至是多级，这样才有利于中央计算机实现对现场的监测、控制以及管理等。近年来，在测控技术不断发展的形势下，分布式系统也不断地完善和进步，到目前为止，在实际生产过程中已经成为了调度和处理、在线的优化、生产计划的统一管理等许多功能集于一体的综合性系统。

2 我国机电一体化技术未来的发展趋势

我国机电一体化技术在未来应该朝着人格化、智能化、微型化的方向进行发展。从人格化的方向发展来讲，具体是指机电一体化系统可以合理的模仿人类的生命机能，而且在这样一个过程里面十分重视人和产生之间存在的关联，所以说是一种比较适用于人来操作和使用的机电一体化的产品。从智能化的方向发展来讲，具体是指机电一体化技术所追寻的最终目标就是为了提高机械产品所具备的智能化水平，所以在近些年来，我国相关人士对机电一体化技术中的模糊逻辑系统和专家系统的研究方面投入了大量的時间和精力，并且获得了较为不错的成果，但是，在许多领域中机械产品的智能化水平还是难以满足社会发展的需求，因此，智能化应该作为机电一体化技术未来发展的主要对象。机电一体化产品的微型化发展，同样也是未来发展的一个主要对象，目前，在机电一体化经过这么多年的发展以后，虽然在这方面获取了一些客观的研究成果，但是这其中相关的产品体积依然很大，所以，仍然需要在这方面进行大量的探索和研究。

3 结语

综上所述，机电一体化技术是我国经济发展中不可缺失的一项技术，但是，在社会不断发展的形势下，当前机电一体化技术在某些领域中还不能满足社会发展的需求。因此，未来我国的机电一体化技术应该朝着人格化、智能化、微型化的方向积极地进行发展。

参考文献：

[1]徐文峰.机电一体化技术的发展及应用[J].黑龙江科技信息， 2016（27）.

[2]苏东，龚国银.关于机电一体化技术的应用和发展研究[J].知音励志，2016（10）.

[3]王绪东，姜培刚.机电一体化的应用领域和发展趋势[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016（05）.

作者简介：王军杰（1972-），男，山东莱州人，本科，助理工程师，电气主管，研究方向：自动控制、机电一体化。endprint