探討機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

探討機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用摘要：近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)不斷發(fā)展并深度融合，在機(jī)電一體化領(lǐng)域中取得了廣泛的應(yīng)用。利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造能夠得到高精度的產(chǎn)品，而且具有非常高的生產(chǎn)效率。該技術(shù)的用途十分廣泛，不僅在數(shù)控機(jī)床中發(fā)揮了重要的價(jià)值，而且逐漸在汽車、智能設(shè)備和各類機(jī)器人領(lǐng)域體現(xiàn)出較為廣闊的應(yīng)用前景。本文闡述了機(jī)電一體化的技術(shù)特點(diǎn)，從三個(gè)方面分析了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用引言工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量在一定程度上決定了社會(huì)發(fā)展的速度，工業(yè)生產(chǎn)也與人們的生活息息相關(guān)。我國在建國初期工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的發(fā)展進(jìn)步，尤其是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的成功應(yīng)用使機(jī)械工程領(lǐng)域呈現(xiàn)出全新的面貌，研究機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。1機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)特點(diǎn)機(jī)電一體化是日本學(xué)者最先提出的概念，指機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相互結(jié)合而產(chǎn)生的一種全新技術(shù)，具體來講分為五個(gè)主要的組成部分。第一部分是機(jī)械本體，機(jī)械本體是機(jī)電一體化的結(jié)構(gòu)組成，是實(shí)現(xiàn)各種功能的基礎(chǔ)，機(jī)械本體由機(jī)身結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)以及聯(lián)接結(jié)構(gòu)組成。第二部分是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)控制過程為機(jī)械本體的各個(gè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力。第三部分是測試傳感部分，該組成部分實(shí)時(shí)檢測機(jī)械運(yùn)行參數(shù)和外部環(huán)境參數(shù)的變化情況，將這些參數(shù)以各種信號(hào)傳輸至信息處理模塊中，通過特定的分析處理過程輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。第四部分是控制及信息處理模塊，這部分是機(jī)電一體化技術(shù)的職能組成，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、分析、處理各類傳感器所采集到的信息，并按照分析處理結(jié)果輸出相對應(yīng)的指令，從而達(dá)到控制機(jī)械結(jié)構(gòu)按既定控制邏輯運(yùn)動(dòng)的目的。第五部分是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可由一些電機(jī)和馬達(dá)構(gòu)成，根據(jù)控制及信息處理模塊發(fā)出的指令同步動(dòng)作，從而推動(dòng)各種復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。2應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床是數(shù)字化控制的自動(dòng)機(jī)床，這種機(jī)床可以通過特定的程序控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)化加工，隨著機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展，該技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)床的多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)改變了機(jī)床的機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)使數(shù)控機(jī)床的主軸工作速度大幅度提升，在機(jī)床上進(jìn)行的機(jī)械加工過程更加安全，只要投入少量人力成本就可以完成加工任務(wù)。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)還為操作人員提供更加人性化的安全措施，相比于傳統(tǒng)機(jī)床來講為工作人員提供了更為安全的工作環(huán)境。數(shù)控機(jī)床還可以在加工時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化換刀，這就可以在同一個(gè)機(jī)床上生產(chǎn)處多種零件。伺服電機(jī)的配置使得機(jī)床的各項(xiàng)加工過程更加精細(xì)化，有助于機(jī)房完成整體工作。借助可編程邏輯控制器，數(shù)控機(jī)床可以識(shí)別特定的程序并根據(jù)程序要求進(jìn)行控制，可編程邏輯控制器的自動(dòng)化控制功能為數(shù)控加工提供了高加工精度和高度自有的編輯功能。數(shù)控機(jī)床和驅(qū)動(dòng)模塊之間的連接功能通過驅(qū)動(dòng)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床還配備性能優(yōu)異的監(jiān)控系統(tǒng)與傳感系統(tǒng)，無需人工就可以對數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，獲取各項(xiàng)性能參數(shù)。數(shù)控機(jī)床相比于傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)機(jī)床而言無疑具有更高的生產(chǎn)效率和加工精度，是現(xiàn)代化工業(yè)必不可少的技術(shù)。3應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域現(xiàn)階段，機(jī)器人技術(shù)正在高速發(fā)展進(jìn)步，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在智能機(jī)器人領(lǐng)域也取得了一定的應(yīng)用進(jìn)展。第一，機(jī)電一體化使機(jī)器人的功能增強(qiáng)，并且使機(jī)器人的應(yīng)用變得更加廣泛。第一，機(jī)電一體化數(shù)控使機(jī)器人的功能更加豐富，可以用于更加復(fù)雜的場景中。機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)器人將多技術(shù)性與多功能性集于一身，機(jī)器人的功能逐漸變得強(qiáng)大，能夠滿足各類用戶的實(shí)際需求。第二，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)使機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)大幅度精簡，多數(shù)復(fù)雜的傳動(dòng)和控制機(jī)械結(jié)構(gòu)件被數(shù)控的編程控制器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)取代，減少了傳動(dòng)部件同時(shí)減少了機(jī)器人部件之間的磨損，提高了機(jī)器人的執(zhí)行精度。各種傳感器所采集到的狀態(tài)信息也為機(jī)器人控制提供修正的基本數(shù)據(jù)，控制器可以通過采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器人動(dòng)作修正，以補(bǔ)償誤差。第三，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提高機(jī)器人的安全性與可靠性，這項(xiàng)技術(shù)在監(jiān)控報(bào)警、故障診斷、故障隔離、安全聯(lián)鎖等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，借助機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢，機(jī)器人可以更加安全可靠的進(jìn)行各項(xiàng)操作。第四，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)改善了人工操作方法，該技術(shù)為更加人性化的操作提供可能。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)完全利用計(jì)算機(jī)的程序和軟件進(jìn)行控制，需要進(jìn)行的操作和各項(xiàng)數(shù)據(jù)都可以通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)，使工作人員更易于學(xué)習(xí)并且精簡了大部分電門、按鈕和手柄，簡化了操作程序。4應(yīng)用于汽車電子設(shè)備如今，汽車的功能越來越豐富，例如自動(dòng)泊車系統(tǒng)就因機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。在泊車時(shí)，機(jī)電一體化的全景倒車影像系統(tǒng)結(jié)合測距雷達(dá)可以使汽車平穩(wěn)的進(jìn)入停車位，作為一項(xiàng)輔助功能為廣大用戶提供了方便。再如基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的汽車防抱死功能，通過采集并分析輪速數(shù)據(jù)判斷出車輪是否抱死釋放剎車壓力以防止汽車打滑，這使得汽車在緊急情況下更加安全可靠。機(jī)電一體化還促進(jìn)了激光測距在汽車上的實(shí)際應(yīng)用，基于激光測距技術(shù)的汽車碰撞預(yù)警和主動(dòng)剎車功能深受用戶的青睞。機(jī)電數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)中的傳感系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)搭載到汽車上時(shí)，汽車的激光測距模塊可以實(shí)時(shí)掃描汽車前方的障礙情況，并向汽車的ECU反饋行使參數(shù)與道路障礙信息。反饋的信息經(jīng)汽車ECU分析處理以后得到的處理結(jié)果會(huì)以指令形式向車輪輸出適當(dāng)剎車壓力，使汽車進(jìn)行主動(dòng)剎車，防止汽車出現(xiàn)安全事故。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也為無人駕駛技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)是無人駕駛技術(shù)的基礎(chǔ)，無人駕駛也是機(jī)電一體化的高層次目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)汽車無人駕駛要搭載大量的傳感器以采集汽車行駛所涉及到的數(shù)據(jù)，這些傳感器組成的無人駕駛平臺(tái)還能夠自動(dòng)判斷故障，并且為故障的排除過程提供建議。綜上所述，機(jī)電一體化對汽車的發(fā)展非常重要，該技術(shù)將汽車的機(jī)械傳動(dòng)與智能控制有機(jī)結(jié)合，為汽車用戶提供了更為豐富的功能、更加安全的駕駛性能以及更加舒適的駕駛乘坐體驗(yàn)，并且在未來仍然擁有非常廣闊的應(yīng)用前景。5結(jié)語機(jī)電一體化起初是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)融合后形成的一種全新技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步、學(xué)科間的深度融合，機(jī)電一體化在新時(shí)代有了全新的內(nèi)涵。在機(jī)械加工、機(jī)器人制造和交通工具技術(shù)革新等多個(gè)方面，機(jī)電一體化發(fā)揮著無可替代的作用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成功應(yīng)用并改變社會(huì)生產(chǎn)生活的傳統(tǒng)模式。相信在科研工作者的不懈努力下，這項(xiàng)技術(shù)在未來還會(huì)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，為我國的機(jī)械工程技術(shù)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)，以期在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破。參考文獻(xiàn)劉文君?智能控制在機(jī)電一體化系