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2022年07月20日

浅议机电一体化技术的现状与发展

浅议机电一体化技术的现状与发展 随着现代科技飞速发展,使得各个不同学科之间的交叉和渗透得以不断加深。集合了机械技术,信息技术,电子技术,和计算机技术的于一身的的机电一体化技术,也在这个过程中取得了很大的进步,这是科学技术进步的一个必然结果。1 机电一体化概述 机电一体化是指在控制机构、动力机构和信息处理机构加入电子技术,把机械机构和电子技术和软件进行有机的结合所构成的一个系统。机电一体化从产生发展到今天,已经成为一门独立的学科,随着科学技术的进步,必将有更长远的发展。 机电一体化或是机电一体化的产品,包含了产品和技术两个方而。机电一体化是将机械学、自动控制学、计算机学与微电子学进行有机结合的一门新学科,并不是将上述学科进行一个简单的拼凑。这就是机电一体化与机械电气化根本上的区别。 机电一体化系统,一般由以下数个系统构成: 机械主体——主要是机身、机械结构等: 动力总成——根据系统的指令,为整个系统提供合理的动力输出: 测试传感器——对系统本身及外部环境中所需的各种参数进行测量,然后转变成系统可识别的信号,传送到处理器,经过处理器的处理后,生成相应的控制信息: 执行部件——根据信息处理器发出的控制信息,做出相应的动作,负责执行的结构主要是机械机构或是液力电磁机构; 驱动机构——为执行机构提供动力,按照信息处理器发出的指令帮助执行器完成相应的动作; 信息处理器——对外部触感器输入的各种信号进行处理,分析后按照相应的程序输出控制指令,控制整个系统完成止常的运行。2 机电一体化的发展历程 机电一体化的发展历程,基本上可以分成3个历史阶段。 第一个阶段,是上个世纪60年代以前。这个阶段,是机电一体化的初期阶段,在这个时期,人们会不自觉地利用电子技术上新出现的技术成果,应用到机械机构上,用来完善其功能。尤其是在二战期间,战争的需求促使了机械设备和电子科技的融合,这些在战争时期用在军事上的设备,在战后转为了民用。总体来看,那时的对于机电一体化的研制还处于一种白发状态,因为那时的电子技术还不够完备,机械和电子的结合只能是处于一种比较浅的状态,无法深入地进行融合,对于已经研制出来的设备产品,也无法广泛地推广应用。 第二个阶段,是上个世纪的七八十年代。在这个阶段,机电一体化得到了蓬勃的发展。这个时期,在计算机学、通信科学、控制科学飞速发展,为机电一体化的发展打下了基础。集成电路和计算机的快速发展,为机电一体化提供了必要的物质保障。这个时期机电一体化这个词,被日本首先提出,机电一体化产品得到了发展,各国开始对机电一体化进行大力支持。 到了上世纪90年代中后期,机电一体化开始向新的方向进行发展,迈进了智能化的阶段,进入了深入发展期。3机电一体化的发展方向 机电一体化是一门集合了计算机技术、信息技术、电子科技与机械技术的综合科技,所以其发展离不开相关技术的发展与进步。综合各种因素,机电一体化的发展方向,主要有以下几个方向:3.1向智能化方向发展 产品的智能化,是21世纪的各个行业发展的一个非常重要的方向,机电一体化也不能例外。人工智能的研究,在机电一体化方而也被很多研究人员所重视。这里说的智能化,是对机器产品的一种描述,是指在控制学的基础上,融入计算机科学生物科学、数学和心理学等相关科学,模拟人类思考的模式,使机器能够像人一样能够具有判断能力、逻辑能力和自我决策能力,以求机器能够有更高的工作能力。 虽然机电一体化产品不可能拥有像人类一样的智能,当然这也是没有必要的,但是高效高速能够拥有低智能或部分拥有人的智能,却是完全有必要的。3.2向模块化方向发展 机电一体化的模块化发展,是一项十分重要而艰苦的工作。由于机电一体化的生产企业和相关产品种类非常多,开发和制造具有标准接口的电气、机械、动力装置,是一项十分复杂而必要的任务。如研制具有调速、减速功能的动力单元,具有识别功能和视觉功能的控制单元,如果有标准单元就可以迅速地研制出新的产品,扩大产品的生产规模。所以,制定各个部件的标准是十分有必要的。但是由于相关企业间的利益冲突,很难在近段时间制定出相应的国际、国家标准,但是可以通过组建一些具有较强实力的企业,来逐渐形成标准。3.3向网络化方向发展 上个世纪90年代,在计算机科学上出现的最突出的成就,是计算机网络技术。网络技术的飞速发展,给人们的生产生活、军事科技、教育医疗的等诸多领域,带来了巨大的变化,可以说网络技术已经渗透到人们生活的各个领域。网络将伞世界的生产和经济连成了一个整体,企业间的竞争也开始了全球化。。一款新的机电一体化产品,被研制出来,只要品质可靠、功能独特,就会很快地被世界人民所接受。借助于网络技术的发展,远程控制开始蓬勃发展,网络化也是机电一体化产品的一个和重要发展方向。3.4向系统化方向发展 机电一体化产品的系统化发展,是指产品的进一步模块化和开放化,是系统可以灵活地组合配置,实现多个子系统可以协调地工作和控制。第二个表现是,信息功能的增强,未来产品的发展趋势,是更加注重人与机器的关系。因为机电一体化产品的最终使用者,是让产品具备人的智商和情感,变得越来越重要,特别是家用电器对这方而的要求更高。另一个方而,是现在对生物的模仿,而事实上很多产品都是模仿动物研制出来的。4 发展机电一体化所而临的儿个问题 (1)加强协调,统筹发展。要多进行深入的研究、科学的分析,制定出符合全局发展的研究发展计划,出全局性的发展战略和规划。 (2)加强行业的管理。组建对“机电一体化”行业的专门管理机构,结合国家的政治和经济体制和机电行业的特点,对机电一体化行业进行有效的管理,拟定行业的发展计划和战略,对行业的布局进行指导,选择好行业的突破口,抓好重点项目的招投标。 (3)改善发展环境,加大对行业的投入和支持力度。改善发展环境,可以加大对这个行业的宣传力度,增强社会和企业对这个行业的关注度,在社会上形成一个对该行业大力支持的氛围。在政策上,要制定利于该行业发展的政策,对于那些对自然资源依赖高、环境污染重的企业,要进行限制,直至淘汰,提倡企业用机电一体化技术对企业进行产业升级。对有关技术的开发项目和机电一体化技术对传统产业改造的项目,要优先给予支持,对在机电一体化技术上有特殊贡献的工作人员,要给予奖励和表扬。5 结束语 总而言之,机电一体化技术作为机械技术,信息技术,电子技术,和计算机技术的融合、发展与延伸,在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向,妥善处理机电一体化技术在发展过程中而临的问题与障碍,推动机电一体化时代的伞而发展。

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