摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域交叉滲透已在當(dāng)今科學(xué)研究中屢見(jiàn)不鮮，這也加速了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機(jī)電一體化作為機(jī)械工程領(lǐng)域中發(fā)展比較迅速的一個(gè)學(xué)科，其隨著微電技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展不斷完善和成熟。本文對(duì)機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)作了一個(gè)分析研究。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;應(yīng)用;發(fā)展

　　引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在當(dāng)今的工業(yè)科技中機(jī)電一體化技術(shù)已成為其重要組成部分。在很多高校，機(jī)電一體化專業(yè)是重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，當(dāng)然如今的機(jī)械工業(yè)行業(yè)對(duì)這方面的人才技術(shù)都是非常看中的，所以發(fā)展機(jī)電一體化無(wú)論是對(duì)整個(gè)機(jī)械工程行業(yè)還是對(duì)國(guó)家的發(fā)展都是極其重要的。

　　推薦期刊：《機(jī)電設(shè)備》雜志征稿投稿，的專業(yè)范圍涉及工業(yè)設(shè)備、電氣自動(dòng)化、液壓與氣動(dòng)、制冷與空調(diào)、環(huán)保機(jī)械、物流機(jī)式、柴油機(jī)、泵、閥、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、船舶輔助機(jī)械以及船舶電氣設(shè)備等。編輯部還與國(guó)際技術(shù)傳媒合作，逐漸增加雜志中有關(guān)國(guó)外先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)的報(bào)導(dǎo)和市場(chǎng)信息。

　　1機(jī)電一體化技術(shù)的基本構(gòu)成和意義

　　1.1機(jī)械本體單元

　　任何機(jī)械，要想其能夠完成預(yù)定功能動(dòng)作就少不了機(jī)械本體單元，它猶如人的軀干，是系統(tǒng)所有功能單元的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，大體包括機(jī)身、機(jī)架、連接等部分。

　　1.2動(dòng)力單元

　　任何機(jī)械，要使其完成相應(yīng)動(dòng)作就必須要有動(dòng)力單元。機(jī)器常用的原動(dòng)部件有電機(jī)、液壓系統(tǒng)以及人工手動(dòng)等方式，所以動(dòng)力單元是為系統(tǒng)提供動(dòng)力和能量，使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的重要保證。

　　1.3傳感單元

　　與傳統(tǒng)的機(jī)械相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有傳感單元。傳統(tǒng)的機(jī)械往往缺少這一部分，那么在動(dòng)作執(zhí)行完成后缺少反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。傳感單元猶如人的眼、鼻、耳等器官，它能夠?qū)⑾到y(tǒng)運(yùn)行所需要的本身及外部環(huán)境的各種參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，然后經(jīng)過(guò)處理產(chǎn)生可識(shí)別的信號(hào)，最后通過(guò)相應(yīng)的分析處理得到可控制的信息，傳感部分大多通過(guò)傳感器，監(jiān)控器，儀表儀盤(pán)來(lái)完成。

　　1.4驅(qū)動(dòng)單元

　　驅(qū)動(dòng)單元是機(jī)器完成預(yù)定動(dòng)作的中間傳遞部分，猶如人體的四肢，在控制信息及控制系統(tǒng)的作用下，完成相應(yīng)的動(dòng)作與功能。

　　1.5執(zhí)行單元

　　執(zhí)行部分與上著相比就是完成最終動(dòng)作的末端執(zhí)行的部分，通過(guò)控制信息與指令完成簡(jiǎn)單或復(fù)雜的功能動(dòng)作。在當(dāng)前企業(yè)使用較多的機(jī)械手的末端執(zhí)行器就屬于該部分，執(zhí)行單元一般是運(yùn)動(dòng)件，如機(jī)械、電液與電磁等機(jī)構(gòu)。

　　1.6信息處理及控制單元

　　傳統(tǒng)機(jī)械大多都不含此部分，在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，本部分是很重要的一個(gè)部分。現(xiàn)代制造系統(tǒng)采用的都是生產(chǎn)半自動(dòng)或全自動(dòng)化的模式，那么這就必須要有對(duì)傳感器所采集到的信息進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工并處理，然后根據(jù)編制完成的指定程序來(lái)使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本部分采用的技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有很大相關(guān)，如采用數(shù)控裝置、邏輯轉(zhuǎn)換、I/O接口與計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等部分組成。

　　2機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1數(shù)控機(jī)床

　　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷史有40余年，從開(kāi)始發(fā)展到現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)在功能、結(jié)構(gòu)、操作、控制上都在迅猛發(fā)展，具體表現(xiàn)為其結(jié)構(gòu)的發(fā)展逐步向總線式、模塊化、緊湊型、多CPU、多主總線體系的方向發(fā)展。WOP技術(shù)和智能化，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求提供相應(yīng)的編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二維、三維加工動(dòng)態(tài)仿真。由于其設(shè)計(jì)采用的是開(kāi)放性設(shè)計(jì)，所以它能夠最大限度的提高使用效益，硬件體系結(jié)構(gòu)，功能模塊兼容性更強(qiáng)，接口符合一定的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入大大提高了數(shù)控機(jī)床的操作性，豐富了其功能。同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道的控制，例如將刀具的破損檢測(cè)，產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)，物料的運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都融入到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制，增強(qiáng)了系統(tǒng)組合，構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。以大規(guī)模集成電路，單板或單片機(jī)作為控制機(jī)，使數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊。近些年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)取得了很大進(jìn)步與一些不錯(cuò)的成績(jī)，但與歐美一些國(guó)家相比，還存在一定的差距。

　　2.2柔性制造系統(tǒng)

　　柔性制造系統(tǒng)是信息控制、物料運(yùn)輸、數(shù)字控制加工與一體的系統(tǒng)，能夠適應(yīng)加工對(duì)象的變化。

　　3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與前景

　　縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的開(kāi)發(fā)動(dòng)向，機(jī)電一體化技術(shù)將朝著一下幾個(gè)方向發(fā)展。

　　3.1智能化

　　智能化發(fā)展是當(dāng)今機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，機(jī)電一體化技術(shù)要想獲得更快的發(fā)展，在這方面必須予以足夠的重視。隨著處理器運(yùn)行速度的提高、微機(jī)存儲(chǔ)能力和性能的提升、傳感系統(tǒng)的集成化，智能化發(fā)展也更加迅猛。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類(lèi)智能，其擁有獨(dú)立運(yùn)算，決策和控制的能力，可以逐步取代工程中人的腦力勞動(dòng)。

　　3.2微型化

　　隨著微型機(jī)械技術(shù)、微型電子技術(shù)和軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)，微型化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大的趨勢(shì)。與傳統(tǒng)機(jī)械比較，微型機(jī)電一體化產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面都具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，主要在于其體積小、運(yùn)動(dòng)靈活、耗能低等特點(diǎn)。

　　3.3系統(tǒng)化

　　系統(tǒng)化特征之一為采用開(kāi)放式和模式化總線結(jié)構(gòu)并行;系統(tǒng)化特征之二為升級(jí)了通訊系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品往往是根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中動(dòng)物或人來(lái)設(shè)計(jì)，所以系統(tǒng)化的產(chǎn)品更能夠滿足要求。

　　3.4柔性化

　　在上述機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中已提及到柔性制造系統(tǒng)，在該技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)中柔性化仍然是其發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。柔性化也即自律分配系統(tǒng)化的特點(diǎn)是能夠生成自身信息和附加信息，根據(jù)生產(chǎn)需求自動(dòng)改變動(dòng)作，因此這樣會(huì)極大提高系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性。

　　除上述的幾個(gè)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之外，還有光機(jī)電一體化、區(qū)域模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保綠色化等方向。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展不僅僅只是朝著某一單一方向發(fā)展，它的發(fā)展方向?qū)⒃摷夹g(shù)編制成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，猶如高速公路網(wǎng)絡(luò)，在各個(gè)方向領(lǐng)域都能夠互通。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　機(jī)電一體化技術(shù)是多學(xué)科交叉發(fā)展的一個(gè)綜合學(xué)科，它集多學(xué)科的優(yōu)點(diǎn)于一體。因此機(jī)電一體化產(chǎn)品具有其他產(chǎn)品所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)促使著機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，它超越了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造理念的局限。大力開(kāi)發(fā)新興機(jī)電一體化產(chǎn)品，是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要因素，同時(shí)它還是開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路，在各個(gè)方面它將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)它自身也具有廣闊的發(fā)展前景。

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