机电一体化与电子技术的发展的研究

2021-03-24 12:43娄朝辉
科学与生活 2021年29期
关键词:电子技术机电一体化发展

娄朝辉

摘要:机械电子,作为我国现阶段的支柱产业之一,它的不断完善与国家经济的发展息息相关。而机电一体化,又可通俗称为机械电子工程,顾名思义,其与机械工程和电子技术密不可分。本文将通过论述机电一体化与电子技术的发展进程及发展趋势,阐明笔者的几点建议。

关键词:机电一体化;电子技术;发展

引言

国家要发展,工业敢当先。而机械工业,作为工业的心脏,从某种程度上讲,是一切经济部门发展的基础。当然,在大数据时代下,工业的发展与网络密不可分,而网络的正常运行,离不开电子技术的有力支持,因而,机电一体化与电子技术的发展与我国工业的前景唇齿相依,是值得引起重视与关注的。本文将通过分析电子技术与机电一体化的发展进程,表明笔者对机电一体化与电子技术发展趋势与发展建议的几点体会。

一、机电一体化与电子技术的发展进程

机电一体化,又称机械电子学,英译为Mechatronics,是机械学Mechanics与电子学Electronics的组合。就目前而言,发展进程大致可以分为三个阶段:一是初级阶段,时间为20世纪60年代之前,在这一阶段,研发尚处于自发状态,电子技术的开发也只有初步成果,机械产品与电子技术的的结合初漏端倪,以期完善机械产品的性能,其中最为明显的是二战期间,战争推动了二者的结合,并随着战争的结束,将机电结合的军用技术,转为民用,这不但有利于战后经济的恢复,更为未来经济的发展奠定了良好的基础。然而,由于处于初级阶段,机电一体化只具雏形,由此而开发的产品也无法大量推广;二是繁荣发展阶段,时间为20世纪70-80年代,在这一阶段,通信技术、计算机技术、控制技术的发展,为机电一体化的未来发展提供了技术保障,微型计算机与大规模、超大规模集成电路的涌现,为机电一体化的发展提供了物质保障,技术保障与物质保障相辅相成,为机电一体化在各国的推广与运行做了充足的准备;三是新阶段,时间为20世纪90年代后期,在这一阶段,机电一体化技术开始向智能化迈进,开始了机电一体化深入发展的新篇章。继光学、通信技术等之后,微细加工技术也进入机电一体化,从而产生了微机电一体化与光机电一体化等新分支,与此同时,人工智能、神经网络与光纤技术等领域的发展进步与建模设计、机电一体化的学科体系、分析和集成方法与发展趋势等的深入研究相结合,为机电一体化的推广与发展开辟了新天地,从而使其逐渐形成系统性的学科体系。

由此可见,机电一体化与电子技术的发展密不可分,随着技术的不断完善与发展进程的革新,具有可观的发展前景。

二、机电一体化与电子技术的发展趋势与建议

(一)智能化

第一,是机电一体化与电子技术的智能化。随着科技的进步,网络的不断发展,智能化已逐渐引起各大领域的重视,当然对机电一体化建设者更不例外,是新世纪机电一体化技术发展的重要方向。智能化,主要是指通过综合人工智能、心理学、生理学、计算机科学等学科精髓,在理论的基础上,模拟人类智能,使机器具有逻辑思维、形象思维等类似人类的能力,以期使机器拟人化,虽然使机械完全具有人类的智能,就目前的技术而言是不可能的,但将其类人化却是可行的,其对经济的推动作用也是可视的。具体而言,智能化在机电一体化与电子技术上的应用,主要为机器人、数控机床等。

(二)模块化

第二,是机电一体化与电子技术的模块化。智能化是对机电一体化与电子技术产品发展趋势的特征描述,而模块化则是对其的归类整合。由于机电一体化与电子技术产品纷繁复杂,研发具有标准机械、动力、电气、环境接口的产品单元复杂而琐屑,但这些产品的研发至为关键,因此模块化的发展趋势,可以在极大程度上加速机电一体化与电子技术产品的研发,并扩大其生产规模。例如研发电机于一体,可智能变速的动力单元,具有测控识别功能的控制单元,以及可完成各种大型操作的机械设备。但如果仅为产品研发的模块化,显然无法适应企业大规模生产的需要,与此同时,发展趋势上企业生产的模块化、制定标准的模块化,可以为机械电子经济的高速发展,提供有效模式。

(三)绿色化

第三,是机电一体化与电子技术的绿色化。智能化是对机电一体化与电子技术产品发展趋势的特征描述,模块化是对其的归类整合,而绿色化则是机电一体化与电子技术产品对保护环境时代趋势的感召。当下,提到工业发展,很难不使人想到乌烟瘴气的工厂与烟尘滚滚的天空,因此环境污染,显然成为阻滞工业高速发展的头号问题。绿色化的概念在这种阻滯下破土而出。机电一体化与电子技术的绿色化主要是指,在产品的生产过程中,符合相应的人类健康与环境保护标准,将对环境与人类的危害降到最低,并使产品在最大程度上可回收再利用。绿色化的发展趋势可以使工业经济在高速发展的同时,不危及人类的生存环境,与人类和谐共存。

(四)网络化

第四,是机电一体化与电子技术的网络化。智能化是对机电一体化与电子技术产品发展趋势的特征描述,模块化是对其的归类整合,绿色化是机电一体化与电子技术产品对保护环境时代趋势的感召,而网络化则是为其推广提供便利。目前,网络全球化是有目共睹的,显然,机电一体化与电子技术产品想要有效推广,离不开网络媒介的帮持,否则,即使机电一体化与电子技术新产品再质量上乘、功能独特,也无法快速畅销全球[5]。因此,将网络化这一发展趋势合理利用,可以加快机电一体化与电子技术产品的推广,并为工业经济的快速发展提供有利媒介。

(五)微型化

第五,是机电一体化与电子技术的微型化。智能化是对机电一体化与电子技术产品发展趋势的特征描述,模块化是对其的归类整合,绿色化是机电一体化与电子技术产品对保护环境时代趋势的感召,网络化则是为其推广提供便利,而微型化则可拓展产品的使用领域。微型化,主要是指,将机电一体化与电子技术向微观领域发展,从而制造出可适用于更宽领域的微型机器。具体而言,主要是指尺寸小于等于1cm3的机电一体化与电子技术产品[6]。此类产品因体积小巧、节能减排、灵活可控,在军事、医疗等领域被广泛应用,使常规机电产品在这些领域的应用不便得到改观,从而为工业经济的进一步发展提供有效途径。

(六)系统化

第六,是机电一体化与电子技术的系统化。智能化是对机电一体化与电子技术产品发展趋势的特征描述,模块化是对其的归类整合,绿色化是机电一体化与电子技术产品对保护环境时代趋势的感召,网络化是为其推广提供便利,微型化是拓展产品的使用领域,而系统化则是使其运作完整化与可变通化。系统化,主要是指,在机电一体化与电子技术产品的设计、制造、使用与回收等多个环节中,提供灵活可变,同时完善的系统,从而实现各环节真正意义上的一体化。机电一体化与电子技术产品的系统化趋势,可以使产品本身更加规范化,进而为工业经济的有序发展提供合理体系。

结束语

综上所述,机电一体化与电子技术的发展,与智能化、模块化、绿色化、网络化、微型化、系统化的发展趋势是密不可分的。通过遵循这些发展趋势和建议,可使机电一体化与电子技术得到长足发展,从而真正意义上加速工业经济的繁荣。

参考文献

[1]潘廷茂.机电一体化与电子技术的发展研究[J].内燃机与配件,2018(1):197-198.

[2]王伟.机电一体化与电子技术的发展研究[J].山东工业技术,2018(6):156-156.

[3]盛中华.试探机电一体化技术发展趋势[J].中国新技术新产品,2018(03):112-113.

[4]孙永林.试论机电一体化技术的应用及发展趋势[J].南方农机,2018(1):106-106.

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