浅析机电一体化技术发展趋势
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机电一体化技术发展及趋势
一、机电一体化技术的概念
机电一体化技术是指将机械系统和电气系统混合在一起,以获得一个完整的控制系统的技术。
机电一体化技术把传统的机械设备和电气设备集成在一起,利用电子和控制技术实现自动化,提高效率和生产质量,减少物料错误,降低生产成本,延长设备使用寿命,提升企业的综合竞争力。
二、机电一体化技术的发展历程
近年来,机电一体化技术的发展取得了长足的进步,先进的机电一体化技术在各行各业中得到广泛应用,其发展趋势主要包括:
1.计算机技术的发展。
随着计算机技术的高速发展,机电一体化技术将越来越多地应用到计算机技术当中,同时,计算机技术也可以帮助机电一体化技术进行更好的发展。
2.智能化发展。
随着智能化技术的发展,机电一体化技术更加注重对机械系统的智能化发展,提高其控制水平,并能够更好地与电气系统协同作用。
3.网络技术的发展。
网络技术也在迅速发展,机电一体化技术也将网络技术应用到机械系统中,使其能够更加快捷高效地完成工作。
三、机电一体化技术的发展趋势
随着智能化、自动化等技术的发展,机电一体化技术将在以下几个方面发展:
1.大规模集成技术。
浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势机电一体化技术是将机械与电子集成在一起,通过电子技术控制机械运动,实现机械与电子的紧密结合。
随着信息技术的不断发展和工业自动化的推进,机电一体化技术正逐渐成为现代制造业的发展趋势。
本文将对机电一体化技术的现状及发展趋势进行探讨。
目前,机电一体化技术已在各个领域得到广泛应用。
在制造业中,机电一体化技术可以提高生产效率,降低成本。
通过将传感器与执行器等设备与控制系统紧密结合,实现自动化生产过程的控制与监测,从而提高生产线的稳定性和工作效率。
在交通运输领域,机电一体化技术可以提高交通工具的安全性和性能。
采用机电一体化技术可以使汽车的制动、悬挂和引擎等系统更加智能化,提高驾驶的便利性和安全性。
在医疗设备领域,机电一体化技术可以提高医疗机器人的操作精度和稳定性,增加手术的成功率。
机电一体化技术的发展趋势主要集中在以下几个方面。
机电一体化技术将更加注重智能化。
随着人工智能和大数据技术的发展,机电一体化系统将更加智能化,可以通过学习和适应环境的能力,自动进行优化调整和决策,提高系统的性能和适应性。
机电一体化技术将更加注重可靠性和安全性。
在关键领域,如航空航天和核电等,机电一体化系统的可靠性和安全性是非常重要的。
未来的机电一体化技术将更加注重系统的故障诊断和纠正能力,确保系统的正常运行和安全性。
机电一体化技术将更加注重节能和环保。
以工业机器人为例,机电一体化技术可以优化电动机的控制和传动系统,提高能源利用率,从而降低能源消耗和对环境的影响。
机电一体化技术还将与其他先进技术相结合,共同推动工业的发展。
与云计算技术相结合,可以实现远程监测和控制,提高管理效率。
与虚拟现实技术相结合,可以实现更加直观和灵活的操作界面,提高人机交互的效果。
与无人驾驶技术相结合,可以实现自动驾驶车辆的智能化和自动化。
机电一体化技术在各个领域的应用已经初步展现了其巨大的潜力。
随着信息技术的不断发展和工业自动化的推进,机电一体化技术将会得到进一步的发展。
机电一体化发展趋势一、背景介绍机电一体化是指将机械和电气技术有机结合,通过电子技术、传感技术、控制技术等手段,实现机械设备的自动化、智能化和网络化。
随着科技的不断进步和工业化的发展,机电一体化的应用范围不断扩大,成为推动工业现代化的重要手段之一。
本文将从技术、市场和政策三个方面分析机电一体化的发展趋势。
二、技术趋势1. 智能化:随着人工智能和大数据技术的快速发展,机电一体化设备将越来越智能化。
通过搭载智能传感器和控制系统,设备能够实时感知和分析生产环境,自动调整工作参数,提高生产效率和产品质量。
2. 网络化:物联网技术的应用将进一步推动机电一体化设备的网络化发展。
设备之间可以实现无线通信和远程监控,实现生产过程的实时监测和远程控制,提高生产效率和管理水平。
3. 模块化:机电一体化设备的模块化设计将成为未来的发展趋势。
模块化设计可以实现设备的快速组装和更换,提高设备的灵活性和适应性,降低生产成本和维护成本。
4. 绿色化:环保意识的提高将推动机电一体化设备的绿色化发展。
通过采用节能技术和环保材料,减少能源消耗和环境污染,实现可持续发展。
三、市场趋势1. 自动化需求增加:随着劳动力成本的上升和劳动力供应的减少,企业对自动化设备的需求将不断增加。
机电一体化设备可以实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和降低生产成本,因此市场需求将持续扩大。
2. 行业应用拓展:机电一体化技术在制造业、能源行业、交通运输等领域的应用已经取得了显著成效,未来还将拓展到更多行业。
例如,在医疗领域,机电一体化设备可以实现手术机器人的精确操作,提高手术成功率和患者安全性。
3. 个性化定制需求增加:消费者对个性化产品的需求不断增加,这将推动机电一体化设备向个性化定制方向发展。
通过灵活的模块化设计和智能化控制系统,可以实现产品的个性化定制,提高产品的市场竞争力。
四、政策趋势1. 政府支持:政府将加大对机电一体化技术的支持力度,通过财政补贴、税收优惠等措施,鼓励企业进行技术创新和设备升级。
机电一体化的现状和发展趋势一、现状分析机电一体化是指将机械与电气控制相结合,实现自动化控制的一种技术。
在当前的工业领域,机电一体化已经得到了广泛的应用。
下面将从几个方面分析机电一体化的现状。
1.1 应用领域机电一体化技术广泛应用于创造业、交通运输、能源、医疗健康等领域。
在创造业中,机电一体化可以提高生产效率,降低劳动强度,提高产品质量。
在交通运输领域,机电一体化可以实现车辆自动驾驶、智能交通管理等功能。
在能源领域,机电一体化可以提高能源利用效率,降低能源消耗。
在医疗健康领域,机电一体化可以实现医疗设备的自动化操作,提高医疗水平。
1.2 技术发展水平随着科技的不断进步,机电一体化技术也在不断发展。
目前,机电一体化技术已经实现了数字化、网络化、智能化的发展。
数字化技术使得机电系统可以通过数字信号进行控制和通信;网络化技术使得机电系统可以实现远程监控和远程操作;智能化技术使得机电系统可以自动化地进行决策和调整。
1.3 市场需求随着经济的发展和人们对生活品质的要求提高,对机电一体化产品的需求也在不断增加。
市场上浮现了各种各样的机电一体化产品,如智能家居系统、智能创造设备等。
这些产品不仅可以提高生产效率,降低能源消耗,还可以提供更加便捷的生活方式。
二、发展趋势展望机电一体化技术在未来有着广阔的发展空间。
以下是机电一体化的发展趋势展望:2.1 智能化发展随着人工智能技术的快速发展,机电一体化将更加智能化。
未来的机电系统将具备自主学习、自主决策的能力,能够根据环境和任务的变化做出相应的调整和优化。
2.2 网络化发展随着物联网技术的普及和应用,机电一体化系统将更加网络化。
各个机电设备之间可以通过互联网进行通信和协作,实现远程监控、远程操作和远程维护。
2.3 高效节能节能减排是当前社会的重要课题,机电一体化技术可以在能源消耗方面发挥重要作用。
未来的机电系统将更加注重能源的高效利用,通过优化控制算法和节能设备的应用,实现能源的节约和环保。
简述机电一体化技术发展状况及趋势
机电一体化技术是指在生产过程中将机电系统整合为一个整体,使得
机电设备能够更加智能化、高效化地运行。
近年来,随着科技的发展,机电一体化技术也得到了迅速的发展和普及。
1. 机电一体化技术的发展状况
①机电一体化技术已经广泛应用于很多领域,尤其是工业领域。
在制
造业中,机电一体化技术可以通过实现自动化生产线,提高生产效率,节约成本。
②目前,很多企业已经开始采用机电一体化技术来优化生产流程,加
快生产速度,实现工厂数字化。
对于那些对机电一体化进行广泛应用
的企业,他们拥有着更加高效的生产过程和更好的产品品质。
2. 机电一体化技术的趋势
①机器学习和人工智能正在影响机电一体化技术。
这些新技术和机电
一体化技术相互关联,可以使机电设备更加自动化和智能化。
②智能机器人和自动化穿戴式设备将成为机电一体化技术的新发展方向。
他们可以同时承担更高负荷的任务、掌握更有洞察力的零件以及
可预测的动态变化,并且能够智能匹配动作和反应,以实现更高效的
工作。
③立体工厂将成为未来制造业的发展方向。
立体工厂可以通过采用机
电一体化技术,实现生产过程自动化,从而大幅提高生产效率和产量。
综上所述,机电一体化技术将在未来得到广泛应用,从而实现更加智能化和高效化的生产过程,推动整个制造业的发展和进步。
浅谈机电一体化的创新及发展趋势机电一体化是指将机械和电气两大领域结合在一起,通过互相配合,共同完成特定的功能。
随着科技的发展和工业的进步,机电一体化技术在各个领域得到了广泛的应用,同时也不断迎来新的创新和发展趋势。
本文将从机电一体化的概念、创新点以及发展趋势进行探讨,希望能够对读者有所启发。
一、机电一体化的概念机电一体化是将机械和电气两大领域的技术融合在一起,形成一种全新的技术体系。
它通过整合机械结构、传动装置、电气控制系统以及相关软件,实现机械和电气双重功能,使得整个设备或系统能够更加高效、稳定地工作。
机电一体化的核心在于将机械和电气两者之间的边界打破,形成一个完整的系统,从而实现更加精密、智能的运作方式。
二、创新点1. 自动化控制技术的应用随着自动化控制技术的不断发展,机电一体化在工业生产中的应用也得到了大幅提升。
传统的机械设备通常需要手动操作或者依靠人力来完成,效率低下且易出现质量问题。
而引入自动化控制技术后,可以实现设备的自动化操作,大大提高了生产效率和产品质量。
采用PLC(可编程控制器)、传感器、执行器等设备,可以实现设备的自动化控制和监测,进一步提升了机电一体化系统的智能化水平。
2. 智能化设备的发展随着人工智能、大数据、云计算等新技术的不断涌现,智能化设备在机电一体化中得到了应用。
通过引入智能传感器、智能控制系统等设备,可以实现设备的自学习和自适应能力,从而实现设备的智能化运作。
智能化的机床可以根据加工工件的不同要求自动进行加工参数的调整和修正,大大减少了人工干预的工作量,提高了加工精度和效率。
3. 信息化管理系统的建设机电一体化系统所产生的大量数据需要进行有效的管理和分析,因此信息化管理系统在机电一体化中也扮演着重要的角色。
通过建立信息化管理系统,可以对设备的运行状态、生产数据、设备维护情况等进行全面的监测和管理。
通过大数据分析和数据挖掘技术,可以发现生产过程中的潜在问题,及时进行预警和处理,提高了设备的可靠性和稳定性。
机电一体化的技术及其前景趋势机电一体化是指将机械和电子两种技术融合在一起,实现联合设计、联合制造和联合控制。
随着科技的不断进步,机电一体化技术在各行各业中得到了广泛的应用,为生产和生活带来了诸多便利。
本文将探讨机电一体化技术以及其在未来的发展趋势。
一、机电一体化技术的特点1.联合设计:机电一体化技术实现了机械和电子两个领域的联合设计,使得产品的设计更加综合和高效。
通过数字化设计软件,可以实现产品的多方位仿真和优化,提高了产品的质量和可靠性。
2.联合制造:在传统的生产方式中,机械和电子产品的制造是分开进行的,而机电一体化技术实现了机械和电子的联合制造。
通过自动化生产线和智能制造设备,可以实现整个生产过程的自动化和智能化,大大提高了生产效率和品质。
二、机电一体化技术在各领域的应用1.工业制造:在工业制造领域,机电一体化技术已经得到了广泛的应用。
在汽车制造中,机电一体化技术使得汽车的自动化生产和智能控制得以实现,提高了汽车的生产效率和品质;在航空航天领域,机电一体化技术实现了飞机零部件的自动化制造和智能控制,大大提高了飞机的性能和安全性。
2.家居生活:在家居生活领域,机电一体化技术也得到了广泛的应用。
智能家居产品通过机电一体化技术实现了家电设备的自动化控制和智能联动,提高了家庭生活的舒适度和安全性。
3.医疗健康:在医疗健康领域,机电一体化技术也有着重要的应用价值。
医疗设备通过机电一体化技术实现了智能化控制和远程监测,帮助医生实现了对患者的精准诊断和治疗,提高了医疗效率和品质。
三、机电一体化技术的前景趋势1.智能化发展:随着人工智能和物联网技术的不断发展,机电一体化技术也将朝着智能化方向发展。
未来的机电产品将具备更加智能的感知和决策能力,可以实现更加智能化的控制和应用场景。
2.数字化转型:数字化技术在机电一体化领域的应用将会更加广泛。
通过虚拟实验和数字化仿真技术,可以大大缩短产品的设计和制造周期,提高了产品的创新能力和竞争力。
机电一体化技术的现状及发展趋势机电一体化技术是指利用计算机与电子技术对机械系统进行控制和管理的一种综合性技术。
它将机械、电子、计算机及通信技术有机地结合起来,实现了系统的高度智能化和自动化。
随着科技的不断进步和产业的发展,机电一体化技术在工业生产、交通运输、医疗卫生、农业生产等领域得到了广泛的应用,成为推动现代化产业发展的重要技术手段之一。
目前,机电一体化技术已经在多个领域取得了丰硕成果。
在工业生产领域,机电一体化技术可以实现生产流程的智能化、自动化,提高生产效率,降低成本。
在交通运输领域,自动驾驶技术的发展,离不开机电一体化技术的支持,它可以使交通工具具备自主感知、决策、控制能力,提高交通系统的安全性和效率。
在医疗卫生领域,机电一体化技术的应用可以实现医疗设备的智能化和精准化,提高医疗效率和治疗效果。
在农业生产领域,机电一体化技术可以实现农业机械的自动化作业,提高农业生产效率,减轻农民的劳动强度。
机电一体化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.智能化和自动化程度不断提高。
随着人工智能、大数据和云计算等技术的不断发展,机电一体化系统将具备更强的智能化和自主学习能力,能够更好地适应复杂多变的环境,并实现更高效的控制和管理。
2.多领域深度融合。
机电一体化技术将与机器人技术、虚拟现实技术、增强现实技术等技术深度融合,形成更加综合的智能化系统,实现更广泛领域的应用。
3.网络化和通信技术的广泛应用。
机电一体化系统将更加注重与外部环境的信息沟通和交互,与其他系统之间实现更广泛的联网和数据共享,提高系统的协同性和整体效益。
4.绿色、环保技术的应用。
随着社会对环境保护的重视,机电一体化技术将更加注重绿色、环保的设计理念,推动工业生产、交通运输等领域的绿色发展。
5.个性化定制需求的增加。
随着消费者需求的不断变化,机电一体化系统将更加注重个性化定制,提供更加多样化的服务和产品。
机电一体化的发展趋势机电一体化是指在产品开发和制造过程中,将机械、电气、电子和信息技术紧密结合起来,通过控制系统、传感器、执行器等设备,实现机械运动的控制和自动化。
随着科学技术的发展和社会需求的变化,机电一体化技术也在不断发展和深化。
以下是机电一体化发展趋势的一些方面:1. 智能化:随着人工智能、物联网和大数据等技术的快速发展,机电设备不再仅仅是简单的机械件,而是具备智能化的能力。
机电一体化设备可以通过传感器检测环境变化,通过控制系统和算法进行智能决策和自动化操作。
2. 网络化:机电一体化设备可以通过互联网进行远程监控和管理。
通过网络连接,可以实现设备状态的实时监测、远程维护和故障排除。
此外,不同机电一体化设备之间也可以通过网络进行数据交换和协同操作。
3. 小型化:随着电子和微型技术的快速发展,机电一体化设备越来越趋向于小型化。
电子元件和传感器的微型化使得机电设备的体积更小,重量更轻,更加便于集成和携带。
4. 高效能:机电一体化设备具备更高的工作效率和精度。
通过将机械运动和电气控制紧密结合起来,可以实现更加精确和快速的工作模式。
此外,机电一体化技术还可以通过能量回收和节能措施,提高设备的能效性能。
5. 安全性:机电一体化技术可以通过传感器和监控系统实时监测设备工作状态,从而及时发现和避免潜在的安全隐患。
此外,机电一体化设备还可以通过控制系统和算法,实现自动化的安全保护措施,保证设备和操作人员的安全。
6. 可持续发展:机电一体化技术可以通过节能减排和资源循环利用等措施,实现可持续发展。
例如,通过控制系统和传感器对能源的精确控制和监测,可以实现能量的最优利用和减少能量浪费。
总之,机电一体化技术是当前工业发展的重要趋势。
随着科技的进步和社会的需求变化,机电一体化技术将进一步发展,为工业生产带来更高的效率、更好的质量和更低的成本。
浅谈机电一体化的创新及发展趋势机电一体化是指通过整合机械、电子、控制、计算机等技术,形成具有智能化、自动化、集成化特点的产品或系统。
它是机械和电子技术的融合,旨在提高生产效率、降低成本、减少能源消耗,为用户提供更加便捷、高效的产品体验。
随着科技的不断发展,机电一体化技术一直在不断创新和完善,在各个领域都有着广泛的应用,并且未来发展趋势十分可观。
一、创新1.传感器技术的创新传感器是机电一体化系统的重要组成部分,它对系统的运行状态进行实时监测和反馈。
随着传感器技术的不断创新,其精度和稳定性得到了显著提升,使得机电一体化系统能够更加准确地感知外部环境和自身状态,进而实现更高效的自动化控制。
2.人工智能的应用人工智能技术在机电一体化系统中的应用将成为未来的重要发展方向。
通过人工智能算法,机电一体化系统可以实现更加智能化的决策和控制,进而提高系统的自适应性和智能化水平。
3.物联网技术的整合物联网技术将各种设备、机器和系统连接到网络中,实现了设备之间的信息共享和协同工作。
机电一体化系统通过整合物联网技术,可以实现更加灵活和高效的生产流程,提高生产效率和产品质量。
二、发展趋势1.智能化未来,机电一体化系统将越来越智能化。
通过智能化技术,机电一体化系统能够实现更加精准的控制和运行,提高生产效率和产品质量。
智能化技术还能够为用户提供更便捷、舒适的使用体验,推动产品的市场竞争力。
2.柔性化随着市场需求的不断变化,机电一体化系统需具备更高的柔性化,能够迅速适应不同的生产需求。
未来机电一体化系统将更加注重多功能、多变形、多工艺的设计和研发,实现生产设备的快速调整和转换,提高生产线的适应能力。
3.绿色化环保意识的不断提高,将驱动机电一体化系统走向绿色化。
绿色化不仅是产品本身的环保设计和生产,还涉及到整个生产系统及工艺的节能减排。
未来的机电一体化系统将注重能源的有效利用和废弃物的减少,实现更加环保的生产方式。
机电一体化技术在不断创新的未来的发展趋势也十分可观。
浅析机电一体化技术发展趋势内容提要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果, 是社会发展的产物,机电一体化的出现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。
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。
关键词:机电一体化;技术;产品;制造技术;发展趋势目录引言 (1)第一章机电一体化概要 (2)第二章机电一体化的发展状况 (3)第三章机电一体化的发展趋势 (4)3.1智能化 (4)3.2模块化 (4)3.3网络化 (4)3.4微型化 (5)3.5绿色化 (5)3.6系统化 (5)3.7柔性化. (6)结论 (7)致谢 (8)引言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。
第一章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。
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和由此可能带来的影响。
许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
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:3.1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。
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。
这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。
除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。
届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起,体积很小,并组成律元件这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
3.5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。
3.6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3.7柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。
在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。
其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。
这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
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。
致谢通过本次毕业设计,我的收获非常大;为此我非常感谢一直帮助我的指导老师,是她在百忙之中挤出时间来辅导我,教我如何选题;如何排版;如果没有她的帮助我不可能这么顺利地完成本次毕业设计;另外我还要感谢两年来一直关心我的辅导员老师;是他让我的大学生活过得既充实又有意义.最后,衷心的感谢在这次论文中给过我帮助的师生们。