機(jī)電一體化應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與現(xiàn)代科技的迅猛提升，機(jī)電一體化技術(shù)得以快速發(fā)展并廣泛應(yīng)用，并且其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷向更寬的領(lǐng)域拓展。其中所涉及到的內(nèi)容更加多樣，同時(shí)各領(lǐng)域交叉融合的發(fā)展趨勢(shì)日益明顯，從而不斷推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)輻射更多領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也在不斷更新發(fā)展。因此，本文首先就機(jī)電一體化的基本概念進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，就其特點(diǎn)加以分析，最后就機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向進(jìn)行了著重分析，旨在進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，使之不斷創(chuàng)新和突破，更好的為社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)。
機(jī)電一體化；特點(diǎn)；應(yīng)用；發(fā)展
機(jī)電一體化技術(shù)的形成和發(fā)展將更多的學(xué)科知識(shí)和技術(shù)成果融入其中，極大推動(dòng)了社會(huì)各領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要成果，其發(fā)展勢(shì)必也要隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展而得到不斷創(chuàng)新和完善。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會(huì)各領(lǐng)域，并逐漸成為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力，為確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠被更好的應(yīng)用及發(fā)展，認(rèn)真剖析其技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向尤為重要，因此，本文圍繞相關(guān)點(diǎn)展開(kāi)分析和研究。
1.何謂機(jī)電一體化
機(jī)電一體化技術(shù)就是將電子、機(jī)械、傳感及接口等相關(guān)技術(shù)融合在一起并使之應(yīng)用到實(shí)際的社會(huì)生產(chǎn)當(dāng)中的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。在這里需要注意的是，機(jī)電一體化是多領(lǐng)域知識(shí)和技術(shù)的有機(jī)融合所產(chǎn)生的新型技術(shù)，并非簡(jiǎn)單的拼湊和組合，這也是機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)械電氣化二者在概念上的本質(zhì)區(qū)別。機(jī)電一體化涵蓋了技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面，因而，智能化就成為機(jī)電一體化技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的重要特征。
2.機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
2.1提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量。現(xiàn)代社會(huì)正處于信息高速發(fā)展的時(shí)代，每天都會(huì)產(chǎn)生大量的信息量，知識(shí)更新和技術(shù)發(fā)展的速度在不斷加快，這也推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)得以快速發(fā)展的直接好處就是極大的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，從而節(jié)約的人力資源及成本十分可觀。機(jī)電一體化設(shè)備能夠快速采集龐大的信息量并加以有效處理，并及時(shí)加以反饋，從而及時(shí)對(duì)產(chǎn)品缺陷進(jìn)行修正和改進(jìn)，這是人力所難以企及的。
2.2安全性極高，可靠性良好。另一大特點(diǎn)在于機(jī)電一體化設(shè)備有著很高的安全性和可靠性。這是由于在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備過(guò)程中，就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)，若設(shè)備出現(xiàn)故障，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)立刻發(fā)出提示信號(hào)，并自動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備保護(hù)機(jī)制。當(dāng)然也不能排除機(jī)電一體化會(huì)發(fā)生意外的情況，即使如此，機(jī)電一體化技術(shù)也能及時(shí)阻止，防止損失進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.3節(jié)約大量的資源。機(jī)電一體化技術(shù)的第3大特點(diǎn)體現(xiàn)在其對(duì)資源節(jié)約的貢獻(xiàn)。首先是能源的節(jié)約。機(jī)電一體化技術(shù)具有很高的智能化水平，設(shè)備運(yùn)行都在監(jiān)測(cè)狀態(tài)下進(jìn)行，對(duì)于處于低工作量運(yùn)行下的設(shè)備，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)據(jù)此反饋至調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，然后調(diào)節(jié)系統(tǒng)就會(huì)適當(dāng)調(diào)整設(shè)備的工作功率，及時(shí)降低不必要的能源消耗。其次，機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)化水平很高，極大節(jié)省了人力成本的投入，降低了人力資源的消耗，同時(shí)，設(shè)備可長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)，不僅提高了生產(chǎn)效率，也節(jié)約了大量資源。
3.機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域
3.1數(shù)控機(jī)床。我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó)，在生產(chǎn)過(guò)程中所用到的機(jī)床也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的重要技術(shù)保障。通常情況下，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展水平和機(jī)床的建設(shè)情況聯(lián)系十分緊密，從我國(guó)發(fā)展歷程來(lái)看，數(shù)控技術(shù)占據(jù)著相當(dāng)一部分，這為我國(guó)社會(huì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)也處在成熟的發(fā)展時(shí)期。然而，橫向比較，其綜合水平較之世界先進(jìn)國(guó)家還有一段距離，還需要不斷加以改進(jìn)和完善，這就需要借助機(jī)電一體化技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展來(lái)進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
3.2自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線。機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線上的應(yīng)用十分普遍，這其中不乏生產(chǎn)型行業(yè)繁榮的強(qiáng)有力推動(dòng)，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展情況下，很多自動(dòng)化生產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，大大推動(dòng)了工業(yè)化的發(fā)展水平。然而，當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)仍需不斷向前發(fā)展，依然還有很多重要的難題等待攻克，譬如邊坡調(diào)速以及人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)等都是需要關(guān)注的方面。
3.3機(jī)器人。為確保社會(huì)生產(chǎn)及一些高危領(lǐng)域的作業(yè)生產(chǎn)能夠順利開(kāi)展，機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用正處于當(dāng)下熱門(mén)的研究方向。利用機(jī)器人來(lái)替代人工進(jìn)行一些危險(xiǎn)或者高負(fù)荷作業(yè)活動(dòng)，不僅降低了危險(xiǎn)系數(shù)，也減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，在機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)正逐漸被重視利用。從機(jī)器人的制造當(dāng)中，能夠管窺一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化發(fā)展水平，以及綜合技術(shù)的基本情況，因而機(jī)器人的研發(fā)設(shè)計(jì)還必須要充分重視機(jī)電一體化工作的開(kāi)展。
4.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
4.1光機(jī)電一體化。隨著科技的日新月異，社會(huì)中常見(jiàn)的機(jī)電一體化技術(shù)通常包含傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)等內(nèi)容，為確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠有序發(fā)展，光學(xué)技術(shù)的引進(jìn)和使用也是一個(gè)重要的思考方向。充分借助光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)助推機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，從而強(qiáng)化機(jī)電一體化技術(shù)的傳感能力和信息處理能力。
4.2自律分配系統(tǒng)化。機(jī)電一體化技術(shù)是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其勢(shì)必受到現(xiàn)代科技的影響，因而機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品不論是在控制系統(tǒng)的研發(fā)更新，還是執(zhí)行系統(tǒng)的完善優(yōu)化，都還有很大的提升空間，從而保證機(jī)電一體化技術(shù)更加靈活，從而應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件，根據(jù)不同環(huán)境要求，來(lái)做出不同反應(yīng)，以增強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的靈活性和適應(yīng)性。
4.3全息系統(tǒng)化。隨著智能技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸應(yīng)用在智能技術(shù)之中，并且全息系統(tǒng)化的功能也在逐漸的變得完善，智能技術(shù)在一定程度上也變得更加明顯。全息系統(tǒng)化在使用的過(guò)程中，主要會(huì)體現(xiàn)出2種特點(diǎn)，一是開(kāi)放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，在這樣的情況下，系統(tǒng)就能夠進(jìn)行任意裁剪和重組；二是通信能力的顯著提高，這也會(huì)最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化技術(shù)。
4.4微型機(jī)電化。現(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)在使用半導(dǎo)體器件進(jìn)行指導(dǎo)的過(guò)程中，所使用的技術(shù)一般情況下為蝕刻技術(shù)。這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室中也能夠產(chǎn)生亞微米機(jī)械部件，如果把這種情況應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，還需要把機(jī)械部分和控制部分加以區(qū)分，這樣能夠縮減機(jī)器的體積，最終形成了自我調(diào)控元件，這也是機(jī)電一體化未來(lái)的發(fā)展方向。
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)有著十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)電一體化技術(shù)所作出的貢獻(xiàn)更為突出。然而機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展要隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，從而確保機(jī)電一體化技術(shù)在更多領(lǐng)域，去實(shí)現(xiàn)與發(fā)揮更大的價(jià)值和作用。