机电一体化技术的发展及应用研究

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1、机电一体化技术的发展及应用研究（新疆雪峰科技（集团）股份有限公司新疆乌魯木齐市830000）摘要：机电一体化技术是多门学科绽合交叉的一项技术，随着科学技术快速发展，机电一体化技术的应用也越发广泛。木文对机电一体化技术的发展现状进行阐述，并对其趋势进行探究。关键词：机电一体化现状趋势1.机电一体化概述机电一体化是微电子技术向传统的机械工业渗透过程中逐步形成的一个新概念，是微电子技术与机械技术互相融合的产物。机电一体化突破了以往的机械工程、电子工程、信息工程、建筑工程、控制工程等旧模块的划分，形成了融合机械技术、微电子技术、信息技术等多门技术为一体的新兴的交叉学科［

2、1］。机电一体化技术涉及多个技术领域，它有功能多、效率高、质量好、可靠性高以及节能的优点，是一项综合性的系统工程技术。机电一体化的发展大致经历了3个阶段，最早是出现于I960年，这是其发展的第一个阶段，这个阶段也被称为发展初期。由于电子技术还很落后，机械技术与电子技术的结合并未得到广泛的应用和发展，所以，研制及开发从整体上来看，还处于萌芽状态。1970-1980年这段时期，是机电一体化的充分发展阶段。计算机技术和控制技术的快速发展，为机电一体化的发展打下了坚实的基础，促使大规模集成电路和微型计算机得到快速发展。在1990年以后，这一时期机电一体化逐步向智能化方向

3、发展，加上这个时期的网络技术、光纤技术及人工智能技术等领域的进步，使机电一体化进入到一个充分发展的时期［2］。2.机电一体化的发展现状2.1计算机数控机床计算机数控机床是由计算机或者专用电子计算装置控制的高效率自动化机床。它融合了计算机、自动控制、精密测量以及机械设计等方面的尖端技术，是具有代表性的机电一体化产品，是机床发展的必然趋势。数控机床发展到现在，经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控、微型计算机数控等几代的演变。如今计算机数控机床已成为促进经济发展的重要产品。近年来，随着微电子技术的高速发展，能够自动更换刀具的智能化的计算机数控机床一

4、机械加工中心的发展尤为迅速。2.2自动化生产线在国民生产、生活中广泛使用的各种自动化机械、自动化生产线以及各类自动化设备，是当今机电一体化技术应用的一个具体方面。例如：高速香烟生产线；印刷包装生产线；各类邮政信件自动分捡处理生产线；各类易拉罐自动生产线等等，这些自动化设备或生产线充分应用了现代电子技术和传感技术。像可编程序控制器，变频调速器，智能人机界面控制装置和光电控制系统等。2.3工业机器人工业机器人通常由机械系统、控制系统、传动系统、检测传感系统及人工智能系统组成。它是一种能够模拟人的手和臂的部分动作，按预定程序、轨迹以及其他命令，实现抓取、搬运物件或操作

5、工具的自动化装置，是一种大有发展前途的机电一体化代表产品，它将在实现柔性自动化生产，提高产品质量，替代人在恶劣环境条件下的工作中发挥重要作用。2.4汽车的机电一体化汽车机电一体化的核心内容是以微机为中心的自动控制并改善汽车的性能，增加汽车的功能，实现汽车节能减排，提高汽车行驶的安全性、操作性以及舒适性。汽车行驶控制的要点是发动机的正吋点火、燃油喷射、空燃比及废气再循环，可以使发动机燃料燃烧充分，减少污染，节约能源；汽车的自动变速和排气浄化控制，可以使其行驶状态最佳化；汽车的防滑制动、防碰撞，可以提高驾驶的安全性；汽车的自动空调，定速巡航，可以提高其舒适性。最近几

6、十年,国际各大汽车企业都加大了对汽车机电一体化的研宄，使汽车行业发展奋了跨越式的发展。2.5在微型机电一体化中的应用智能控制由人工智能和自动控制两部分构成，0的是利用计算机去做那些只有人才可以做，具有智能要求的工作。由于科技进步，人工智能按两条途径探索电脑对人脑的模拟：一是仿学脑模型，它是从结构与功能上模拟人脑；二是不考虑脑结构，而是直接通过启发式程序模拟人脑。智能控制系统主要奋多级递阶式智能控制系统、仿人智能控制系统、自寻优模糊智能控制系统、学4控制系统和基于网络的控制系统等几种类型。近些年来，智能控制技术在工程上的应用己经有了重大突破，各类机电设备和建设工程

7、的智能化控制大量普及［3】。1.机电一体化发展趋势3.1智能化未来的机电一体化技术，会朝着智能化的方向发展，这是吋代发展的大趋势。通过工业机器人和数控机床的智能化就能够看出，人工智能越发被广泛的应用于机电一体化体系中。人工智能的应用，使机电产品不仅仅是简单的机械,而是具有了自己的智能，它能够模拟人的逻辑方式进行思考，进行推理和决策。随着科技的发展，各种高新尖端技术都将被应用到生产中，同样的，制造自动化程度也必将得到提高。3.2微型化当今，利用半导体蚀刻技术已能够成功制造出亚微米级的机械元件，如果把该成果应用到实际产品中，就能够实现机械和电子的完全融合，将中央处理

8、器、主机、传感器、执行机