機電一體化的核心技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域論文

時間：2022-10-09 01:47:27 機電一體化畢業(yè)論文我要投稿

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　　機電一體化的核心技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域論文

機電一體化的核心技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域論文

　　【摘要】現(xiàn)在科學(xué)不斷發(fā)展，極大的促進(jìn)了各個學(xué)科的相互融合，機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本概要、核心技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域，并指出機電一體化的發(fā)展趨勢。

　　【關(guān)鍵詞】機電一體化核心技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域

　　一、前言

　　人類進(jìn)入了一個新的世紀(jì)──21世紀(jì)。

　　回顧過去的20世紀(jì)，人類的經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果超過了過去所有世紀(jì)的總和。

　　傳統(tǒng)的學(xué)科正在脫胎換骨，新的學(xué)科不斷問世，技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。

　　機電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下，自然符合科技發(fā)展的規(guī)律，也是機械學(xué)科發(fā)展的必然結(jié)果。

　　“機電一體化”這一技術(shù)術(shù)語最初來源于日本學(xué)術(shù)界，他們根據(jù)英文的Mechanics(機械學(xué))和Electronics(電子學(xué))兩詞，組合出Mechantronics一詞，日文諧音記作“夕力卜口二少又”，其表意漢字為“機電一體化”，Mechantronics一詞從學(xué)科角度可以翻譯為“機械電子學(xué)”，我國科技界也經(jīng)常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達(dá)詞匯。

　　機電一體化是把傳統(tǒng)機械的多種功能與電子技術(shù)緊密聯(lián)系，它是一門新興的綜合性科學(xué)。

　　其實它在技術(shù)上并沒有什么新發(fā)現(xiàn)或新發(fā)明，而是把機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)等多門學(xué)科有機的聯(lián)結(jié)在一起，形成了一門有著自身體系的學(xué)科。

　　機電一體化是以這些學(xué)科為基礎(chǔ)，最后形成了一門綜合性的技術(shù)，而不是各門技術(shù)簡單的拼湊，這就是機電一體化同機械自動化的最大區(qū)別。

　　隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，從而帶動了機電一體化的發(fā)展，機電一體化將在未來的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。

　　二、核心技術(shù)

　　機電一體化的核心技術(shù)主要在于硬件和軟件。

　　(一)機械技術(shù).機電一體化是以機械技術(shù)為基礎(chǔ)，機械技術(shù)側(cè)重點是怎樣與機電一體化相適應(yīng)，機電一體化是取其精華去其糟粕，利用各科學(xué)發(fā)展的高、新技術(shù)來更新自身概念。

　　機械本體應(yīng)該從改善自身性能、減輕質(zhì)量和提高工作精度等幾個重要方面方面考慮，以此減少工作時能量消耗，提高工作效率。

　　為了提高機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，機電一體化要具有高精度、快速響應(yīng)性、良好的穩(wěn)定性。

　　(二)信息處理技術(shù)。

　　由于微電子學(xué)的迅速發(fā)展、信息處理技術(shù)的普及極大的促進(jìn)了機電一體化的發(fā)展。

　　信息處理技術(shù)包括信息交換、信息存取、信息運算和最終決策等，實現(xiàn)信息處理的工具是現(xiàn)在已經(jīng)普及的計算機，所以計算機技術(shù)的發(fā)展與信息處理技術(shù)緊密相聯(lián)。

　　要更好的發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性從而提高信息處理的速度同時解決信息處理的抗干擾問題。

　　(三)檢測技術(shù)。

　　檢測與傳感技術(shù)指與傳感器及其信號檢測裝置相關(guān)的技術(shù)。

　　由檢測技術(shù)自身的功能，傳感器的主要功能應(yīng)提高工作可靠性、工作的靈敏度和精確度等，并且要經(jīng)受各種嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，因此必須提高其抗干擾能力。

　　由此可見，發(fā)展檢測、傳感器技術(shù)是機電一體化發(fā)展的必然趨勢。

　　(四)自動控制技術(shù)。

　　在無人直接參與下，自動控制技術(shù)能通過控制裝置讓被控對象或過程的被控量能按照人們事先預(yù)定的規(guī)律變化的技術(shù)。

　　自動控制技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，主要由自動控制理論、機械控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿生學(xué)中的系統(tǒng)仿真、工作時現(xiàn)場的調(diào)試、可靠運行等從理論到實踐的整個過程。

　　制動控制技術(shù)的難點在于自動控制理論的工程化與實用化，這是因為被控對象與理論的控制量存在較大的差距，從而需要反復(fù)調(diào)試和修改，才能達(dá)到最佳效果。

　　現(xiàn)在微型機的應(yīng)用非常廣泛，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)成為機電一體化中十分重要的一部分。

　　(五)軟件技術(shù)。

　　機電一體化的發(fā)展過程中僅僅發(fā)展硬件是不夠的，必須在發(fā)展硬件的同時發(fā)展軟件，但是軟件的更新速度太快，這樣就導(dǎo)致研制成本提高了，為了降低成本，應(yīng)該推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化等措施。

　　三、機電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域

　　(一)數(shù)控機床。

　　經(jīng)過多年的發(fā)展數(shù)控機床已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，它是一種裝有程序控制系統(tǒng)，通過數(shù)字化信息對機床的運動及加工過程進(jìn)行控制的機床。

　　數(shù)控機床主要由動力源、操作機構(gòu)、傳感器、電子控制單元、執(zhí)行器等組成。

　　數(shù)控機床具有很高的柔性，能實現(xiàn)編程自動化，具有更高的可靠性以及強大的通信功能，還可以實現(xiàn)多種控制的功能。

　　數(shù)控機床的發(fā)展給機械領(lǐng)域的提高起到了促進(jìn)作用。

　　(二)機器人。

　　機器人是眾所周知的一種高新技術(shù)產(chǎn)品，是典型的機電一體化產(chǎn)品。

　　其最早是人們幻想出來可以聽從人們的命令，任勞任怨的從事各種勞動。

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)形成了綜合性的科學(xué)。

　　機器人主要由：機器手、操作機構(gòu)、傳感器、移動機構(gòu)、控制裝置、驅(qū)動器等部分組成，通過各部分之間相互協(xié)調(diào)，相互配合，機器人已經(jīng)能靈活的代替人類很多活動，在焊接、裝配、軍事、空間、水下、農(nóng)業(yè)、建筑、服務(wù)、娛樂等領(lǐng)域都有應(yīng)用。

　　機器人應(yīng)經(jīng)成為人類良好的助手和親密的伙伴。

　　(三)現(xiàn)代溫室設(shè)施。

　　現(xiàn)代溫室設(shè)施是實現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的重要設(shè)施，也是機電一體化設(shè)備應(yīng)用較密集的地方。

　　主要由：溫室框架結(jié)構(gòu)、覆蓋材料、通風(fēng)系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)、二氧化碳施肥系統(tǒng)、室內(nèi)噴霧/屋頂噴淋降溫系統(tǒng)、遮陽/保溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、防蟲系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)及一些必要的生產(chǎn)工具等。

　　可以通過這些設(shè)施和計算機系統(tǒng)有效的提供一個適宜的環(huán)境條件，為作為優(yōu)產(chǎn)提供保障。

　　四、結(jié)束語

　　與其他科學(xué)一樣，機電一體化技術(shù)也經(jīng)歷一個漫長的過程。

　　現(xiàn)在機電一體化已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域。

　　成為一門新興的科學(xué)，為了適應(yīng)各領(lǐng)域的需求機電一體化的主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)在智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、人性化。

　　機電一體化對機械工業(yè)也影響很大包括提高性能、擴展功能、簡化結(jié)構(gòu)、提高可靠性、節(jié)約能源、操作簡單，可以說機電一體化的發(fā)展前景在未來的幾十年里一片光芒。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2006.

　　[2]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004.

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