浅谈机电一体化技术的应用及其发展

浅谈机电一体化技术的应用及其发展
浅谈机电一体化技术的应用及其发展

北京民族大学

毕业论文(设计)书

题目:浅谈机电一体化技术的应用及

其发展

姓名:赵炫森

专业:机电一体化

学制:四年

指导老师:

目录

一、论文摘要————————————1

二、论文关键词————————————1

三、机电一体化概要————————————2

四、机电一体化的发展状况————————————2

五、典型的机电一体化产品————————————5

六、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务—————5

七、我国发展“机电一体化”的对策——————————6

八、结论—————————————7

九、参考文献—————————————8

浅谈机电一体化技术的应用及其发展

【论文摘要】

机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

【论文关键词】

机械工业、机电一体化、数控、模块化

浅谈机电一体化技术的应用及其发展

一、机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

二、机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规

模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向.三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:

2.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

2.2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,

同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

2.3网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

2.4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

2.5绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

2.6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调

控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。

(一)我国“机电一体化”工作面临的形势

1.我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度

2.我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。

3.我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。

另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。

(二)我国“机电一体化”工作的任务

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

五、我国发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排,协调发展计划

目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!

(二)强化行业管理,发挥“协会”作用

目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业

提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

(四)突出发展重点,兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

六、结论

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明

【参考文献】

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

4、章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7).

5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).

浅析机电一体化技术应用及趋势

浅析机电一体化技术应用及趋势 摘要:随着社会的不断进步,机电一体化拥有了更加广泛的应用环境,有效发挥在各个领域中的主导性功能,为社会的全面进步提供技术保障。本文系统阐述了机电一体化的涵义,对其应用领域和背景进行了探讨,大胆展望了其发展方向和趋势。 关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势 机电一体化技术是综合性技术类型,包含多种学科的知识,发挥各自优势,是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下,机电一体化在诸多领域中产生影响,在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此,要对机电一体化涵义进行深入分析和理解,对其应用环境进行深入探讨,明确发展方向,推动这一技术的可持续发展。 1对机电一体化涵义的阐述 机电一体化技术凸显综合性的特征,融合多种学科的关键技术,主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性,具体分析,机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用,重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究,目的是更好地支持工业自动化的发展,为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中,重点集中在信息与产品的组成,主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术,主要是在传统生产技术的基础上,逐渐渗透在生产环节中,加快产品创新,促进改革,是工业自动化发展的必然。 2对机电一体化技术应用状况的分析 2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下,整个生产操作的精度显著增强,功能更加多样化。另外,在结构方面,拥有紧凑的构造,模块化突出。在功能领域,开放性更强,推动数控机床向着智能化的方向发展,提升机床的精确度,为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下,计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的,达到对目标的优化,突破传统模式的制约,保证信息的顺畅性。同时,实现诸多功能的融合,如开发、

浅谈机电一体化技术及应用研究

毕业论文 专业:机电一体化 论文题目:浅谈机电一体化技术及应用研究 摘要 机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生,将来工作学习都会以机电为主,所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习,提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。 关键词:机电一体化;技术;应用

目录 摘要 ............................................................................................................................................................ 目录…………………………………………………………………………………………..引言..............................................................................................................................................................第一章机电一体化概要......................................................................................................... 第二章机电一体化技术发展................................................................................................. 1数字化.............................................................................................................................................. 2智能化.............................................................................................................................................. 3模块化.............................................................................................................................................. 4网络化.............................................................................................................................................. 5人性化.............................................................................................................................................. 6微型化.............................................................................................................................................. 7集成化.............................................................................................................................................. 8带源化.............................................................................................................................................. 9绿色化.............................................................................................................................................. 第三章机电一体化技术在钢铁企业中应用.... ............................................................................................. 1智能化控制技术(IC)....................................................................................................................... 2分布式控制系统(DCS).................................................................................................................... 3开放式控制系统(OCS).................................................................................................................... 4计算机集成制造系统(CIMS).......................................................................................................... 5现场总线技术(FBT)....................................................................................................................... 6交流传动技术................................................................................................................................... 第四章机电一体化技术在钢铁企业中应用.......................................................................结束语 .................................................................................................................................... . 致谢 ........................................................................................................................................ . 参考文献 ................................................................................................................................ .

试论机电一体化技术的应用及发展趋势 赵宝锋

试论机电一体化技术的应用及发展趋势赵宝锋 发表时间:2018-08-07T09:51:00.477Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:赵宝锋[导读] 摘要:随着现代社会科技的不断进步,计算机信息技术的不断发展,机电一体化应用的越来越广泛。 (双鸭山市亚泰煤业有限公司三井黑龙江 155100) 摘要:随着现代社会科技的不断进步,计算机信息技术的不断发展,机电一体化应用的越来越广泛。机电一体化技术主要是将机械技术、计算机技术、自动化技术以及电子信息技术有机结合在一起,目前该技术的应用十分广泛,发展前景非常广阔。由于计算机信息技术的不断发展,有效促使机电一体化技术也在飞速更新发展。利用此技术,可以大幅度提高产品质量和性能。文章将对机电一体化在我国当前的应用领域以及未来发展趋势进行分析,希望可以对我国机电一体化技术达到积极的促进作用。 关键词:机电一体化;应用领域;发展趋势 随着我国科技技术的不但发展,机电一体化技术已经达到国际领先水平,在我国不同行业已经开始广泛应用,而且应用领域范围仍在不断扩大,已经呈现出一种多元化发展的良好态势。 1.机电一体化的技术核心 (1)信息处理及驱动技术。机电一体化的技术核心由外部硬件以及内部软件两方面组成。其中硬件技术是机电一体化的技术载体,信息处理器和驱动设备是硬件的基本组成单位。电机是一种目前使用非常广泛的驱动机器,但是由于技术过时,电机的使用效率和响应效率都存在很大的问题。目前,我国科研人员正在努力研究利用信息处理器、传感器以及电机三者进行有机结合。机电一体化技术和信息处理以及电子信息具有紧密的联系,如果想要进一步对机电一体化技术进行发展创新,就需要提高信息处理效率和准确性,解决机电一体化的抗干扰和标准化的问题。 (2)传感器技术。目前虽然传感器技术已经有了重大突破,已经开发出精度很高的传感器,但是由于成本较高、专业性要求严格等原因,还没有广泛使用。目前使用的大多数传感器在精确度、灵敏度以及可靠性方面都存在问题。如何提高传感器精确灵敏度是机电一体化技术发展突破的关键因素。光纤传感器技术是目前较为流行的前沿技术,也是未来传感器技术的发展趋势,未来将创造并使用非接触类外部接受信息传感器。 (3)机械制造技术。目前机械技术相对成熟,但是在机械的使用性能、精确度以及减轻质量上仍然可以进行改进。现阶段大多数使用的原材料多以钢铁为主,具有个很大的进步空间,完全可以考虑非金属类的复合材料。研制生产具有高密度、强硬度、低重量的新型材料,减少机械体积,提高机械使用效率,提高相应速度,减少能源耗费。 (4)软件开发技术。机电一体化中,硬件是软件的使用载体,而软件才是真正操作运行的主体。为了保证软件系统能够与硬件设备进行协同工作,在发展硬件规格标准的同时,必须要规范化软件开发标准,将软件开发模块化、标准化,提高软件系统开发效率、运行速度以及准确性,延长软件的使用生命周期。 2.机电一体化的应用领域 (1)工业制造领域。随着工业制造成本不断下降,对于产品生产周期和生产质量的要求不断增加,我国工业生产行业目前已经广泛使用机电一体化技术。计算机电子信息技术日益发展,使用自动化机械制造技术能够进行高效准确的生产作业,进行复杂繁琐的数据计算,通过增加使用传感器技术,还可以具备一定程度的感知能力。此外,人力使用上的减少还可以降低产品不合格率,具有很强的独立性和环境适应能力。 (2)柔性制造系统领域。柔性制造系统是通过对计算机信息技术、自动搬运车、料盘、自动化仓库等进行有机结合,通过机电一体化技术进行应用,实现自动化定义产品产量,根据实际需求进行自动调节。广泛应用在产量较小、品种较多、需要频繁更改需求的工业领域。 (3)计算机制造集成领域。机电一体化技术可以应用在集成制造系统中,对制造系统进行综合化和最优化处理,颠覆传统制造行业流程,将各个部门之间进行整合,从设计、开发、制造、运营等进行有机结合。利用快速准确的信息传递,优化设备配置,充分发挥工业生产能力。利用计算机高速的计算处理能力,对生产以及运营都能准确地设计出最佳方案,减少人为计算时间,提高生产效率。 (4)数控机床领域。数控机床是我国使用最为广泛的制造设备,经过多年的应用和磨合,机电一体化技术也可以完全使用到数控机床领域,目前在数控机床的操作精度、功能完善、构造整体等方面都已经获得了显著的效果。实现了模块化的构造结构,使其更加紧凑。在功能使用方面,由于使用了开放性设计,不仅具备智能处理能力,还大幅度提高了可操控性以及精确性,为机械生产提供了更多的技术支持。 (5)工业机器人领域。由于过去的科技技术不足,创造出来的小机器人只能做简单的重复动作,没有办法将其应用到实际的工作中,机器人的操作能力往往存在一定的局限性,不能全面的为生产做出贡献,面对不同种类的工作,将会有不同类型的工作方法,对于这些工作方式的改变,小机器人不能很灵活的适应多种不同方式的工作,功能性和灵活性明显存在不足;但是随着近些年来技术的不断改进,机器人的制作也一定程度上发生了改变,许多小机器人已经具备了多各种先进的传感软件,可以最大程度的帮助人类进行工作,也可以一定程度上通过不同的变换形式灵活的适应不同种类的工作,为工人分担不少的工作,机器人可以通过对作业环境和操作对象进行简单的信息获取、计算机处理与分析,根据不同的指令实现不同的工作制造,从而提高工作生产率,也为公司带来不可估量的效益。 3.机电一体化在未来的发展趋势 (1)提高使用性能。由于目前计算机信息技术的快速发展,人们对产品的质量要求越来越高,因此需要提高生产效率,增加制造精度,加快生产速度,对于未来的机电一体化技术,仍需要提高使用性能。 (2)微型技术。目前微型技术水平已经发展成熟,众多领域都已经进行广泛的使用。机电一体化技术也必将向微型技术方向发展,医疗行业以及军事领域都需要体积小,具有高度灵活性的微型机械产品进行辅助作用,在未来必然的需求中,微型技术也必将是机电一体化未来的发展方向。 (3)人工智能。随着目前人工智能AI的出现,人们逐渐认识到人工智能的巨大优势。机电一体化技术本身就需要计算机信息技术进行发展,人工智能是目前计算机领域最新型的科研技术,未来机电一体化必然会结合人工智能,自行学习,对交代的工作和实际需求进行更加深刻的理解,并自行生产出预期甚至超过预期的完美产品。

机电一体化技术应用复习题(附答案)

机电一体化技术应用复习题 一、填空题 (每空2分) 1. 机电一体化技术的主要特征:整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。 2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。 3. S7-200PLC型号CPU224XPCN:14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。 4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。 5. S7-200有6个高速计数器为HSC0~HSC5、高速计数器有12种工作模式。 6. 编码器有增量式和绝对式。 7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。 8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。 9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR,网络写指令为NETW。 10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT,网络接收指令为RCV。 11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。 12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。 13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。 14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。 15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。 16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。 17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。 18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。 19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。 20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。 21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。 二、名词解释(每小题4分) 1、FMS 2、CIMS 3、 PLC自由端口通信 4、传感器 5、传感器灵敏度 6、传感器线性度 7、传感器迟滞 8、传感器分辨力 9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性

浅论机电一体化技术的应用及其发展 查正运

浅论机电一体化技术的应用及其发展查正运 摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,机电一体化是机械 工程和自动化技术的有效结合,对于生产活动产生深远影响,是一次重要的技术 变革。机电一体化技术优势明显,已经被广泛应用到生产活动中去,成果尤为显著,但是需要看到的是,机电一体化技术还有很大的发展空间,赋予机器人性化 特点,逐渐朝着智能化、微型化和集成化方向发展。本篇文章深入探讨了机电一 体化技术应用现状,并且对其未来发展方向进行预测,仅供参考。 关键词:机电一体化技术;发展;应用方向 引言 快速发展的信息技术是促进机电一体化技术发展的重要动力,机电一体化技 术的快速发展使得产品生产自动化水平显著提升,大大降低人工的工作强度,从 而间接降低人力成本。机电一体化设备可以快速获得海量数据,并对其进行深度 处理,在此基础上修正和改进产品缺陷,这也是人工所很难实现的。机电一体化 设备的安全性和可靠性较高,其本身具有自我监测系统,能够对设备的运行状态 进行实时监测,如果设备出现问题,则会立即通知并自动启动相关的保护机制, 即便出现意外,机电一体化技术也能够将损失控制在最低。机电一体化技术能够 有效节约资源,由于其本身智能化水平较高,所有设备的运行都处于被监控状态,所以其可以及时调整低工作量设备的工作功率,有效降低相关能源消耗,同时其 具有较高的自动化水平,所以可以大大减少人工投入,降低人力资源消耗,提高 生产效率,间接节约资源。基于这诸多优势,对机电一体化技术的应用及未来发 展加以探讨十分必要。 1机电一体化技术的概述 机电一体化也可以称为机械电子技术,从国外逐渐传递到国内,它是机械工 程与自动化技术相结合后的产物。因此可以说机电一体化技术既离不开机械工程 技术作为载体,也离不开自动化技术将其升华。虽然机电一体化技术所结合的技 术种类比较清晰,但是该技术所涵盖的领域却十分广泛,除了依靠机械工程技术 和自动化技术以外,要想达到真正的自动化目的还要结合计算机技术以及电子信 息技术,近年来,人工智能技术也快速兴起,有关于人工智能技术研究成果频出,因此机电一体化技术的下一发展阶段必将结合人工智能技术。有关于机电一体化 技术的机械设备距离人们的生活并不遥远,除了工厂和农场中的机械设备以外, 汽车中的安全气囊、防滑刹车系统以及自动售票机都应用到了机电一体化技术。 机电一体化技术是由:机械技术、传感器技术、计算机与信息处理技术、接口技术、伺服驱动技术、自动控制技术等等许多高新技术组合而成的。 2机电一体化技术的应用 2.1智能系统中应用 机电一体化技术在智能制造中得到推广和应用,主要运用是最为重要的传感 技术,提高了制造业自动化生产能力,实现了对生产活动的智能化调节。产品的 生产和制造过程中,工序多并且复杂,以前都是依靠人去操作和完成,机电一体 化技术运用到生产制造中去,每道工序和生产流程都离不开传感技术的支撑,通 过传感设备采集和收集生产活动中各项信息和数据,自动将其传输到集成系统中,对各项信息进行高效分析,得出准确结论,判断接下来应该采取什么行动,严格 的控制和管理生产活动,确保按照计划完成生产任务,避免人为操作失误,精确

浅论机电一体化的创新及发展方向

浅论机电一体化的创新及发展方向 由于受传统机械理念的影响和约束,我国在机电一体化的应用方面始终存在着一系列的问题,机电一体化技术并没有完全改变传统机械的弊端,因此,不断的改革并且创新机电一体化已经成为了目前我们所面临的主要问题之一。为了更好的实现机电一体化的创新,我们必须要不断的发展新技术,加大对于机电一体化技术创新的资金投入力度。 标签:机电一体化;创新;发展方向 一、机电一体化的发展现状 当今,世界上的经济竞争十分的激烈,我国在工业制造方面面临着巨大的挑战,只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中,才会提高我国科技的技术含量,打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合,在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想,只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想,虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展,但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会,我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展,为机电一体化提供了相应的知识理论。目前,机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。 二、机电一体化的创新 (一)机电一体化产品功能的创新 在机电一体化的技术支持下,产品的功能更加多样化和丰富化,即使是单一的产品由于功能的多样化,从而实现了能够满足客户全方位需求的目标。机电一体化产品功能创新的投入资金规模相对来说较小,商家只需要将很少一部分的资金投入于扩大机电一体化的使用范围,那么企业就可以实现智能化生产的目标,从而在市场中提高企业的市场份额。总之,机电一体化产品功能的创新是社会发展的需要,这更是社会层面的需求。 (二)产品结构的创新 产品结构的创新是产品创新的一项非常重要的内容。机电一体化产品在产品设计的过程中,就需要进行产品结构上的创新。产品结构的创新主要体现在传动方式、物理机械结构、动力装置以及周边设备搭接形式等方面的创新。对于产品

机电一体化技术考试题有答案)

填空题 1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统(产品)是机械和微电子技术的有机结合。 3. 工业三大要素是物质、能量、信息;机电一体化工程研究所追求的三大目标是:省能源、省资源、智能化。 4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。 5. 机电一体化系统(产品)构成的五大部分(或子系统)是:机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。 6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 7. 机电一体化系统(产品)按设计类型分为:开放性设计、适应性设计、变异性设计。 8. 机电一体化系统(产品)按机电融合程度分为:机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法。 9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。 10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征(转换作用方式): 以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有:螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。 12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类;按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。 13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有:双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。 14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有:单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。 15. 机电一体化系统(产品)常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。 16. 在机电一体化系统机械传动中,常用的传动比分配原则有:重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。 17. 常用导轨副的截面形式有:三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。

机电一体化技术的应用及发展趋势

机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要:随着我国工业生产水平的不断提高,机电一 体化技术的应用也日趋广泛,成为现代工业技术发展的重要?酥局?一,了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景,也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。本文从机电一体化技术的发展入手,分析了机电一体化的发展前景趋势,希望能借此给同行们提供一些有价值的参考。 关键词:机电一体化技术应用发展趋势 1.机电一体化的技术应用 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。 机电一体化技术的应用领域十分广泛,主要应用在数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面,其在不同领域中的具体应用的核心技术包括: 1.1在现代机械制造业中的应用 机械制造业的市场竞争局面紧张,而在传统的机械制造行业中,规模和经济基础是决定市场占有率的关键,而社会发展到今天,制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统,取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、

并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据 了信息竞争主导地位,起到了促进生产模式创新和发展的作用。 1.2在钢铁行业中的应用 机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集 成制造系统,是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业,到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。 1.3在饮料食品行业中的应用 机电一体化作为一种应用发展最快的新技术,在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入,大大提高了生产加工的自动化水平,提升了生产能力和管理效率,为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。 此外,机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法,在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表,是数字技术发展的产物,在未来,还将取代直流传动技术。 2.机电一体化技术的未来发展趋势 当前,光机电一体化技术作为一种新兴的学科,在多年

浅谈机电一体化的发展历程

JIU JIANG UNIVERSITY 毕业论文(设计)题目浅谈机电一体化的发展历程 院系机械与材料工程学院 专业机电一体化 姓名 年级 指导教师 目录

【摘要】 (1) 【关键词】 (1) 绪言 (1) 第一章简述机电一体化 (1) 1.1.机电一体化 (1) 1.1.1机电一体化的来源 (1) 1.1.2机电一体化的简介 (1) 1.2电一体化技术基本概念 (1) 1.3机电一体化技术五大组成要素与四大原则 (2) 1.3.1、五大组成要素 (2) 1.3.2、机电一体化四大原则 (2) 1.4 机电一体化技术具体内容 (3) 第二章一体化发展历程 (3) 2.1一体化技术发展历程及其趋势 (3) 2.1.1一体化”的发展历程 (3) 2.2.2”发展趋势 (4) 2.1.3机电一体化产品 (4) 2.1.4发展“机电一体化”面临的形势和任务 (4) 2.2 机电一体化技术 (5) 第三章21世纪机电一体化 (6) 3.1机电一体化技术近期发展 (6) 3.2我国“机电一体化” (7) 3.2.1国内机电一体化技术的发展状况 (7) 3.2.2我国机电一体化技术发展趋势 (7) 3.2.3工作面临的形势 (8) 3.3 我国“机电一体化”工作的任务 (8) 3.4我国发展“机电一体化”的对策 (8) 3.4.1加强统筹安排,协调发展计划 (8) 3.4.2强化行业管理,发挥“协会”作用 (9) 3.4.3优化发展环境、增大支持力度 (9) 3.4.4突出发展重点,兼顾“两个层次” (9) 第四章机电一体化系统 (9) 4.1机电接口 (10) 4.2人机接口 (11) 第五章一体化常见问题及解决 (11) 5.1 干扰源 (11) 5.2 抗供电干扰的措施 (12) 5.3 场干扰的抑制 (12) 第六章探述机电一体化 (13) 6.1机电一体化技术发展方式的探讨 (13) 6.1.1机电一体化的核心技术 (13) 6.1.2信息处理技术 (13) 6.1.3机械制造技术 (13) 6.1.4传感器技术 (13)

浅析机电一体化的应用及发展趋势

浅析机电一体化的应用及发展趋势 现代科学技术的迅速发展推动了不同学科的交叉和渗透,使得机电一体化技术的应用也越来越广泛。机电一体化技术是一门跨学科的技术,其发展趋势是智能化和自动化。它的产品在家用电器和其他行业中得到了应用,其功能是通过协调和综合来共同实现的。本文将对机电一体化的应用,以及发展趋势谈一点简要的想法。 标签:机电;应用;发展趋势 1 机电一体化的发展趋势 1.1 机电一体化的发展现状 我国对于机电一体化技术有两种极端的观点:一种观点认为:我国的工业化水平相对其他国家来说不是很高,离开了工业基础谈这种问题只能是空中楼阁,信息化这种新经济现象是发达国家的事。由于我国工业化的完成率很低,所以我们必须坚守传统产业,把注意力放在工业化上。另一种观点认为:信息化与工业化没有必然联系。我们必须紧跟时代步伐,放弃夕阳工业,大力发展信息产业这种朝阳产业。这种观点是“放弃——跨越论”,即放弃传统产业,在信息产业领域实现全方位的跨越。 1.2 机电一体化技术的发展趋势 1.2.1 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。目前,专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法,是机电一体化产品(系统)实现智能化的4种主要技术,它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如,在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.2.2 集成模块化 集成模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,也是一项重要而又艰巨的

机电一体化技术第二版课后习题答案

第1章 1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么? a、机械本体:用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理地结合起来,形成有机的整体。 b、动力系统:为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。 c、传感与监测系统:将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。 d、信息处理及控制系统:接收传感器与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制的功能。 e、执行装置:在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。 1-3、工业三大要素:物质、能量、信息。 1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比,具有较高的功能水平和和附加值,它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。 1-7、机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。 1-8、机电一体化的发展趋势:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。 第2章 2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。 2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点:a、螺母固定、丝杆转动并移动;b、丝杆转动、螺母移动;c、螺母转动、丝杆移动;d、丝杆固定、螺母转动并移动;e、差动传动。 2-3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。 2-4、滚珠丝杆副的选择:结构形式的选择、结构尺寸的选择 2-5、齿轮传动各级传动比分配原则:①等效转动惯量最小原则②重量最轻原则③输出轴转角误差最小原则(最末两级的传动比应取大一些,并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度); 2-8、齿轮传动侧隙的调整有偏心套调整、双片薄齿轮错齿调整和轴向垫片调整等多种方法。 2-9、机械执行机构的基本要求:①惯量小、动力大;②体积小、重量轻;③便于维修、安装;④易于计算机控制。 2-10、简述各种传感器的特性及选用原则? 一、静态特性是指当测量处于稳定状态下,传感器的输入值与输出值之间的关系。主要技术指标包括:1、线性度。2、灵敏度。3、迟滞。4、重复性。5、分辨率。6、零飘。二、动态特征是指传感器测量动态信号时输出对输入的响应特性。 (1)电气式,具有操纵方便、适宜编程、响应快、伺服性能好、易与微机相接等优点;(2)液压式,优点是输出功率

浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势

浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势我国的工业化发展速度越来越快,以及信息时代各种信息产业的迅速发展导致了目前的电子技术,计算机技术,包括自动化技术都和机电技术相互融合相互叠加,并且形成了目前的机电一体化技术。由于机电一体化技术的先进性,采用这种技术生产出来的产品具有更高的性能和更可靠的质量,目前已经得到了迅速的发展。而以机电一体化技术制造的产品也应用到我们生活的每一个角落。在给我们的生活带来便利的同时也充分享受着高科技技术的智能化。机电一体化技术对我国的机械自动化的发展有极大的促进作用,本文主要从机电一体化的发展现状入手,来详细分析一下未来机电一体化技术的发展趋势。 机电一体化技术的发展现状 任何一项技术的发展都会经历从无到有的一个过程,对于机电一体化技术也不例外,机电一体化技术是人们在长期的工业实践中通过经验的积累和技术的积累并且伴随着信息化、智能化科技的发展而自然而然出现的。是技术发展到一定程度的必然结果。 对于机电一体化技术我们还要回溯到上世纪60年代,那个时候电子技术刚刚兴起,很多信息化设备只是用于军事方面。在经历了二战以后,很多军事上的信息化产品逐渐转为民用,从那时起机电一体化技术就开

始了萌芽阶段。但是那时的电子信息技术水平比较低,所以机电一体化的发展受到很大的限制无法进行更深入的研究。 机电一体化得到迅速发展是在70年代以后,这个时候社会生产的各个方面都有了巨大的改变,工业化,信息化,电子技术都在这个时候得到了极大的发展,为了方便制造行业和人们的生活,科学家投入了大量的时间和精力来研究机电仪化技术在实际生产和制造上的使用。在这个大趋势下机电一体化技术也得到了极大的提高,并且出现了很多机电一体化产品,服务于人类生活的各个方面。90年代以后,是互联网技术的爆发时期,所有的技术似乎都想跟网络沾点边。网络是我们这个时代的生产力,网络改变了我们的生活方式,通过网络技术的发展和在机电一体化技术中的运用我们的生活以及工业生产的各个领域都会发生巨大的改变。未来的生活就像一张大网,我们处于中央,对于周围的一切就可以进行方便的控制。未来的机电一体化产品会更加智能化,通过与计算机的融合,让机电一体化产品通过人类赋予的程序自动运作,对我们的制造业是一种解放。通过信息技术在机电一体化技术中的应用,机电一体化开始在智能化方向上已经崭露头角。 纵观我们目前的生活,从智能家居,包括电视机,电冰箱等家居产品,到我们的出行,汽车电子的智能化发展,甚至出现的智能楼宇,智能机器人等等与我们密切相关的技术都离不开机电一体化技术的运用。机电一体化的运用会使人们的生活得到颠覆性的改变。

试论机电一体化的创新及发展方向 田春礼

试论机电一体化的创新及发展方向田春礼 发表时间:2018-05-21T11:00:52.357Z 来源:《基层建设》2018年第5期作者:田春礼刘旭 [导读] 摘要:近年来,随着我国的科学技术不断发展,机电一体化技术也得到了越来越多的关注。 特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁省沈阳市 110027 摘要:近年来,随着我国的科学技术不断发展,机电一体化技术也得到了越来越多的关注。为了促使机电一体化技术获得良好的发展,加强对机电一体化的创新和发展是至关重要的。本文首先从机电一体化产品功能创新、产品结构创新、产品材料创新以及产品外观创新四个方面详细分析了机电一体化的创新;其次,对于机电一体化未来发展方向从模块化、智能化、环保化以及微型化四个方面进行了详细的说明。 关键词:机电一体化;创新;发展方向 引言 目前我国的工业发展将机电一体化的应用作为促进其发展的有效手段之一。机电一体化的应用改变了传统机械行业的弊端,把电子技术、光子技术以及现代新型的信息技术等都应用在其中。但是我国的机电一体化的应用方面并非没有缺陷,而且机电一体化在技术方面也存在着一定的弊端,因此,我们现在面临的主要问题就是对机电一体化进行改革和创新。并且为了进一步发展工业行业,我们应该加大对机电一体化的创新和新技术发展的资金和人力投入力度。 1目前我国机电一体化的发展现状 从改革开放以来,我国机电一体化有了飞速发展,其表现主要有以下几个方面:第一,我国机电一体化的应用平台越来越广泛;第二,我国机电一体化的棘手水平不断提高,尤其是在数控机床方面,已经达到了世界先进水平;第三,我国机电一体化产品逐渐得到了世界的认可,对外出口量逐年增加。虽然,我国这几十年在机电一体化方面取得成就非常大,有的技术甚至已经可以与西方国家比肩,但是,我国机电一体化的发展并不完善,仍然存在很多薄弱的环节,从整体上来说,与发达国家之间的差距还是存在的,所以,我国的机电一体化水平还有很大的发展空间。 2机电一体化的创新 2.1机电一体化产品功能的创新 在机电一体化的技术支持下,产品的功能更加多样化和丰富化,即使是单一的产品由于功能的多样化,从而实现了能够满足客户全方位需求的目标。机电一体化产品功能创新的投入资金规模相对来说较小,商家只需要将很少一部分的资金投入于扩大机电一体化的使用范围,那么企业就可以实现智能化生产的目标,从而在市场中提高企业的市场份额。总之,机电一体化产品功能的创新是社会发展的需要,这更是社会层面的需求。 2.2结构的创新 在机电一体化产品结构创新方面,相关研究者要能够对产品进行结构方面的设计,设计的原则是使用方便,同时能够促进其功能更好的发挥。具体而言,机电一体化产品结构的创新主要包括动力结构方面的创新,机械结构方面的创新,动力配置方面的创新等几方面的内容。相关研究者要重视机电一体化产品结构的创新,以促进其性能不断优化。 2.3材料的创新 机电一体化在未来的创新方面将会选择采用较为环保、轻便和性价比较高的材料。在机电一体化的原材料方面开始有新的突破。比如说,机电一体化的产品可以随着社会经济的不断发展选择一些轻便、绿色和性价比较高的原材料,选择原材料之后可以充分联系材料的不同特点来对所生产的产品进行不断的改进与完善,进而可以保证机电一体化的产品的质量并在保证机电一体化产品质量的基础之上采用更加典型的新型的材料来不断地创新产品,比如,可以在机电一体化中引入高分子材料、智能材料和纳米材料,这样可以使材料的得到一定的回收利用并达到环保、绿色的环境要求。 2.4产品功能上的创新 机电一体化可以增加产品的功能,它可以使单一的产品变得更加多样,更能满足客户的实际需求。对企业家来说,投资风险非常小的,他们只需要投资很少一部分资金用来扩大机电一体化技术的应用范围,普及智能化生产,就可以大大提高产品的市场占有率。需要注意的是,产品功能的创新一定要适应社会的发展需要。 3机电一体化的发展方向 3.1智能化发展 机电一体化技术的创新需要表现在产品方面,机电一体化技术是一个综合性的技术体系。这种技术把电学、光学、信息技术、计算机技术等多种高科技手段融合为一体,这样就实现了机电一体化技术的智能化发展。在现阶段,机电一体化技能研究者,也需要关注机电一体化产品的智能化应用问题,要通过研究设计使机电一体化产品能够拥有先进的智能化功能。实现机电一体化产品的智能化发展是机电一体化技术的重要发展方向,其智能化发展能够满足社会更为广泛的应用需要。随着微电子技术在机电一体化产品中应用的不断深入,机电一体化产品的智能化发展速度得以提升,机电一体化产品拥有低级人类智能功能的趋势更为明显。 3.2模块化发展 未来机电一体化发展的方向必然是朝着模块化的方向进行发展的。分工作业是模块化生产最开始产生的地方。科学技术的高速发展让模块化生产在机电一体化中得到了非常广泛的应用。通过模块化生产的方式,将会使得企业的生产更加快速、便捷以及高校,从而有效降低生产成本,可以满足市场中客户最新的需求以及有利于企业获得更高的利润。 3.3环保化 我们早就了解当今我国经济快速发展是以环境污染和资源枯竭为代价的。现在我国以保护环境为基本国策,并大力进行经济转型,力求从粗放型经济发展方式转变为集约型经济发展方式。在这一社会背景之下,我国应该遵循可持续发展理念,将环保带入到机电一体化中,尽量选择绿色的生产材料,倡导与自然的和谐统一,开发新的技术来最大限度降低对环境的影响。 3.4网络一体化发展 目前,网络化数字化技术作为现代科技发展的重要推动力量,在社会各领域中所发挥的价值是巨大的。网络数字化已经成为现代社会

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