【機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)3400字（論文）】

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)目錄TOC\o"1-3"\h\u18697前言 前言機(jī)電一體化，又被稱為機(jī)械電子工程。是機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來(lái)的產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展不可缺少機(jī)械工程技術(shù)這一載體，也難以脫離自動(dòng)化技術(shù)對(duì)其的升華。雖然與機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合的種類(lèi)較為清晰，但是這一技術(shù)所涉及的范圍卻十分寬泛。除依托機(jī)械工程技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)外，還必須將計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子信息技術(shù)有機(jī)的融合在一起，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上自動(dòng)化。最近幾年，國(guó)內(nèi)關(guān)于人工智能方面的研究也開(kāi)始越來(lái)越多，并且涌現(xiàn)出很多相關(guān)的研究成果。因此，需要將機(jī)電一體化技術(shù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行融合，才能獲得協(xié)同發(fā)展。本文主要以機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)、機(jī)電一體化應(yīng)用為切入點(diǎn)，論述了提升工程機(jī)械機(jī)電一體化應(yīng)用水平的舉措，并逐漸明確了機(jī)電一體化今后發(fā)展的趨勢(shì)。一、機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)（一）機(jī)械技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中，機(jī)械技術(shù)占據(jù)著核心地位。機(jī)械技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)主要體現(xiàn)在提升機(jī)電一體化技術(shù)的水平。利用其他高科技的最新概念改變構(gòu)造、材質(zhì)和性能，進(jìn)而降低重量、縮減體積、提高性能、加強(qiáng)剛度和優(yōu)化精度。在應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)制造機(jī)械的時(shí)候，應(yīng)以機(jī)械理論為依據(jù)，同時(shí)也要以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與人工智能技術(shù)為支撐，開(kāi)辟出更加先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。（二）自動(dòng)控制技術(shù)以控制理論為依據(jù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，對(duì)技術(shù)進(jìn)行了控制，比如檢索、復(fù)制、高精度定位控制、自適應(yīng)控制和速度控制。（三）傳感檢測(cè)技術(shù)傳感器檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)傳感機(jī)理，是自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)中的一個(gè)重要方面。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)自動(dòng)化程度就會(huì)越高。在現(xiàn)代工程中各方面都需要使用傳感器，從而能夠迅速、精確的捕捉信息，也能經(jīng)受住惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，其是維持高水平機(jī)電一體化系統(tǒng)的保障，如圖1-1所示。圖1-1機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖傳感器主要是用來(lái)獲取外界信息、能接收事物所傳信息、能把所感信息轉(zhuǎn)化為真實(shí)電子信號(hào)的關(guān)鍵裝置，通常被應(yīng)用于信息傳遞和處理過(guò)程中。傳感器作為機(jī)電一體化系統(tǒng)關(guān)鍵裝置，其發(fā)展可以驅(qū)動(dòng)機(jī)電一體化的發(fā)展。20世紀(jì)以后，傳感器技術(shù)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中得到了普遍應(yīng)用，對(duì)工業(yè)發(fā)展起到了良好的推動(dòng)作用。由于傳感器技術(shù)不斷提升，信息技術(shù)與通信技術(shù)相互結(jié)合，機(jī)電一體化系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用，可以惠及我國(guó)各個(gè)行業(yè)。（四）伺服傳動(dòng)技術(shù)包含電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)設(shè)備在內(nèi)，伺服系統(tǒng)是一種轉(zhuǎn)換裝置和元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作的電子信號(hào)，動(dòng)態(tài)特性的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)質(zhì)量與功能具有巨大的功用。二、機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用（一）機(jī)電一體化在監(jiān)控中的應(yīng)用機(jī)械加工過(guò)程的傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)：在機(jī)械加工過(guò)程中，要進(jìn)行大量的工作，比如說(shuō)加工過(guò)程的各項(xiàng)檢測(cè)工作。加工之前要檢查好所有的設(shè)備以及材料，明確加工圖紙的要求，確保整個(gè)加工環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)突發(fā)狀況影響加工質(zhì)量，要對(duì)坯件的加工方位進(jìn)行精確的判斷，確保不會(huì)有太大的夾緊力，將工件加工好了以后，還要測(cè)量工件的各個(gè)面的長(zhǎng)度，要保證工件質(zhì)量符合加工要求，不僅尺寸不可以有差異，粗糙程度也必須滿足要求，形狀和位置都不得超過(guò)要求的范圍。因此以必要設(shè)計(jì)一條合適的自檢程序，將檢測(cè)的結(jié)果輸入到下一道工序當(dāng)中；在產(chǎn)品加工之后也要進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，確保加工的批次基本滿足質(zhì)量要求，因此要嚴(yán)格把關(guān)加工過(guò)程，確保各參數(shù)符合加工的具體標(biāo)準(zhǔn)，讓產(chǎn)品的加工過(guò)程能夠順利且不出差錯(cuò)。（二）機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用圖2-1多自由度仿人臂機(jī)器人在對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需借用機(jī)電一體化技術(shù)，需要明確三個(gè)階段的加工步驟，這樣才能確保每個(gè)環(huán)節(jié)的操作都不會(huì)失誤，因此一體化技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值極大。如圖2-1機(jī)械自動(dòng)化手臂。在剛開(kāi)始引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的時(shí)候，必須要讓機(jī)器人設(shè)定的程序作出一系列的動(dòng)作，從而進(jìn)行一套重復(fù)性的操作，讓它能夠充分了解周邊環(huán)境的情況，從而提高機(jī)器人對(duì)于周邊工作的適應(yīng)性，最大程度的開(kāi)發(fā)出機(jī)器人的各項(xiàng)功能。第二，基于第一階段的操作，使得機(jī)器人的傳感元件存儲(chǔ)周邊環(huán)境的有關(guān)記憶，從而提高機(jī)器人的環(huán)境敏感性，通過(guò)設(shè)定一些程序，讓機(jī)器人自動(dòng)獲取工作環(huán)境中的相關(guān)信息，同時(shí)做好相關(guān)數(shù)據(jù)的整理以及收集工作，最終能夠?qū)崿F(xiàn)遇到相同工作環(huán)境的時(shí)候，能夠快速作出準(zhǔn)確的判斷。在此以后，便可處理同一信息，迅速地把信息傳送給控制元件，控制機(jī)械臂做出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，這一整套流程就是機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)作流程。第三，要合理的運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，使得機(jī)器人向著更加智能、高效的方向去發(fā)展，不但可以提高機(jī)器人的靈敏度，還可以加強(qiáng)機(jī)器人對(duì)于環(huán)境的感應(yīng)能力，使機(jī)器人得到了更廣泛的應(yīng)用。（三）在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用1.在機(jī)床改造中的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床在我國(guó)產(chǎn)業(yè)中屬于一種常見(jiàn)的機(jī)械加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床一般被用于加工精度要求較高的工業(yè)產(chǎn)品。如果在工業(yè)加工過(guò)程中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以大幅度提升數(shù)控機(jī)床的精密度，還能提升機(jī)床的加工速率，讓機(jī)床的后續(xù)發(fā)展更加的智能化。擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，能夠完善機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠有效降低機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中刀具的偏差值，使生產(chǎn)出來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品精度達(dá)到產(chǎn)品需求。2.在機(jī)械包裝中的應(yīng)用包裝機(jī)械是是一種工業(yè)生產(chǎn)中較為常用的機(jī)械生產(chǎn)工具。包裝機(jī)械的構(gòu)造一般比較復(fù)雜，尤其是控制連桿以及凸輪結(jié)構(gòu)。把機(jī)械一體化技術(shù)用到包裝機(jī)械的工作過(guò)程當(dāng)中，能夠使得復(fù)雜的包裝機(jī)械維修工作變得更加簡(jiǎn)單。在實(shí)際應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，包裝機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)能夠被劃分為多個(gè)模塊來(lái)管理，并能夠使剛想技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械從生產(chǎn)至維修的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，這不僅可以使包裝機(jī)械運(yùn)行效率更高，而且可以提高機(jī)械生產(chǎn)速度和降低機(jī)械維護(hù)成本。三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（一）數(shù)字化微控制器的改進(jìn)為機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化打下了良好的基礎(chǔ)，例如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等日益發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，使得虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造數(shù)字化設(shè)計(jì)制造變得更加便捷。數(shù)字化與機(jī)電一體化軟件密切相關(guān)。友好人機(jī)界面，易維護(hù)、操作，可靠性極高。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，方便了遠(yuǎn)程的操作、診斷與維護(hù)。（二）智能化智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化的一個(gè)主要發(fā)展方向。就機(jī)電一體化而言，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床智能化就是一項(xiàng)重要的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)和現(xiàn)今尖端科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，無(wú)疑會(huì)朝著更加智能的方向邁進(jìn)。從控制理論的基本走向來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的機(jī)器控制技術(shù)是比較傳統(tǒng)的，需要得到進(jìn)一步的發(fā)展。在當(dāng)今智能化背景下，智能機(jī)電一體化逐漸形成。相對(duì)于普通的機(jī)電一體化技術(shù)而言，智能機(jī)電一體化技術(shù)集人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其他諸多技術(shù)于一體，表現(xiàn)出極高的智能化特征。（三）集成化集成包括各種技術(shù)之間的互相滲透與集成，以及各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與重構(gòu)等。內(nèi)容涉及機(jī)械加工、組裝、管理等多種制造過(guò)程。對(duì)系統(tǒng)要求更靈活，以便在小批量、多品種情況下自動(dòng)高效的完成。首先，可以將系統(tǒng)分成幾個(gè)層次，分解系統(tǒng)的功能，調(diào)整其組件以使其安全運(yùn)行，然后使用軟件和硬件將每一層集成起來(lái)，以優(yōu)化性能和功能。四、結(jié)論機(jī)電一體化是眾多科技進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的成果。機(jī)電一體化有很多相關(guān)技術(shù)，其重要性隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和其他技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)而日益增長(zhǎng)。機(jī)電一體化技術(shù)在今后的發(fā)展中會(huì)變得更加常見(jiàn)。在我國(guó)科技信息技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展的背景下，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了提升，這使得機(jī)電一體化技術(shù)在很多工業(yè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。本文對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了探討，并對(duì)它的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行了精要的分析，提出智能化、網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化是今后機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的方向，這勢(shì)必將促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]黃小華.工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].南方農(nóng)機(jī),2021.[2]傅寶根.淺析機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].商情,2020.[3]邵文政,鄒春根,龔毅,等.淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]