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摘 要： 摘要：新興的一些諸如微電子技術等技術的引入，已經(jīng)使傳統(tǒng)的產(chǎn)品在功能上、性能上以及制造工藝上提高到了一個嶄新的高度。制造出了很多革命性的新產(chǎn)品和新設備，給整個社會帶來了極大的經(jīng)濟效益和社會效率。不斷發(fā)機電一體化技術，設計生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品，改
摘要：新興的一些諸如微電子技術等技術的引入，已經(jīng)使傳統(tǒng)的產(chǎn)品在功能上、性能上以及制造工藝上提高到了一個嶄新的高度。制造出了很多革命性的新產(chǎn)品和新設備，給整個社會帶來了極大的經(jīng)濟效益和社會效率。不斷發(fā)機電一體化技術，設計生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品，改變機械產(chǎn)品和機械工業(yè)的面貌，滿足社會和生活的各種需求，已經(jīng)成為了機電行業(yè)從業(yè)人員肩負的歷史使命。
1、機電一體化基本組成部分
1.1機械系統(tǒng)
機械系統(tǒng)是機電—體化系統(tǒng)的本體，其包括了框架、機身、機械傳動和連接等部分。機械系統(tǒng)是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的機械基礎。所以機械系統(tǒng)的質(zhì)量檔次要求十分高，需要在材料、結構、工藝、尺寸等全方位的滿足機電一體化產(chǎn)品可靠、節(jié)能、高效、盡量小輕便等現(xiàn)代化要求。針對機械系統(tǒng)的硬性指標也比較多，除了機械的剛度、體積、精度、強度、重量等指標外，機械系統(tǒng)技術開發(fā)的標準化、系列化、模塊化都屬于對機械系統(tǒng)的指標考察范圍。對機械系統(tǒng)的嚴格要求對整個機電一體化系統(tǒng)是有基礎性意義的，也便于機械系統(tǒng)的快速組合和更換。
1.2動力系統(tǒng)
機電一體化系統(tǒng)中，動力系統(tǒng)的作用十分大，動力系統(tǒng)為機電一體化系統(tǒng)提供必要的能量和動力。為執(zhí)行機構工作以完成預定的主要目標性功能。機電一體化系統(tǒng)中的動力系統(tǒng)主要包括液、電、氣或者其他一些動力來源。如今我國國內(nèi)的機電一體化產(chǎn)品動力來源以電為主。而電力動力系統(tǒng)一般包括驅(qū)動電力、電源、電動機等等。
1.3傳感檢測系統(tǒng)
傳感檢測裝置是機電一體化系統(tǒng)的感覺器官，它是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)，其功能越強，系統(tǒng)的自動化程度越高。傳感檢測技術的內(nèi)容：一是研究如何將各種被檢測量(包括物理量化學量和生物量等)轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量 二是研究對轉(zhuǎn)換的電信號的加工處理，如放大、補償、標定及變換等。
傳感檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或者測量儀表來實現(xiàn)，由于現(xiàn)代機電一體化系統(tǒng)對系統(tǒng)要求比較高，于是對傳感與檢測系統(tǒng)的要求是體積相對小些，這樣便于安裝和連接，同時檢測精度也會提高，抗干擾能力隨之增強。
1.4信息處理控制系統(tǒng)
根據(jù)機電—體化的產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感和檢測系統(tǒng)的反饋信息，井對其進行相應的處理、決策和運算，以對產(chǎn)品的運行施以規(guī)定的控制，實現(xiàn)控制的功能。機電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是讓計算機的軟件和硬件及其相應的接口所組成。信息處理技術信息處理技術包括信息的交換存取運算判斷和決策。實現(xiàn)信息處理的主要工具是計算機，因此信息處理技術與計算機技術是密切相關的。機電一體化系統(tǒng)中主要采用工業(yè)控制機(包括可編程控制器，單多回路調(diào)節(jié)器，單片微控制器，總線式工業(yè)控制機，分布式計算機控制系統(tǒng))進行信息處理。自動控制技術的目的在于實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的目標最佳化。自動控制所依據(jù)的理論是自動控制原理(包括經(jīng)典控制理論現(xiàn)代控制理論和智能控制理論)，機電一體化系統(tǒng)中的自動控制技術主要包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、自適應控制和智能控制等。
1.5執(zhí)行系統(tǒng)
機電一體化中的執(zhí)行系統(tǒng)就如同軍隊中的司令部一樣支配著機電一體化系統(tǒng)中的各個部分去完成各自的任務，從司令部中發(fā)出各種指令和控制信號，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的各個部件合理地完成所有的既定功能和作用。都需要執(zhí)行系統(tǒng)的直接參與完成，執(zhí)行系統(tǒng)是運動系統(tǒng)，一般采用電液、電和磁以及機械等常見運動結構。
2、機電一體化系統(tǒng)常見的應用領域
隨著全球一體化的迅速發(fā)展，各個領域之間相互滲透也逐步深入，進一步給機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展提供了很好的平臺。機電—體化系統(tǒng)的應用領域也越來越多，越來越豐富 一般來講，機電一體化系統(tǒng)在以下領域運用的較為深入。
2.1機器人設計領域
工業(yè)機器人在我國工業(yè)中的發(fā)展中起到了不可替代的作用，業(yè)內(nèi)曾經(jīng)總結，工業(yè)機器人在我國工業(yè)中大致可以分為三個時期。第一個時期被稱之為再現(xiàn)機器人，這些機器人只能根據(jù)芯片要求進行活動，智能性很差，難以根據(jù)第一代機器人的具體工作環(huán)境以及不同的操作背景進行適應;第二個時期工業(yè)機器人已經(jīng)有了較大規(guī)模的改進，通過在之前的基礎上加入傳感模塊，這個時代的機器人以及能夠表現(xiàn)出一定的智能性。逐步的可以對一些實際睛況作出一定的反饋控制，逐步是的工業(yè)機器人的實用性增強。在機電一體化技術逐步增強的基礎之上，第三時期的工業(yè)機器人已經(jīng)在計算機技術的深入滲透之下，可以進行相對復雜的判斷、決策、以及邏輯推理能力。可以在一定的環(huán)境中相對自主的進行作業(yè)。在這個問題上機電一體化技術功不可沒。
2.2數(shù)控機床領域
數(shù)控機床在工業(yè)中的地位已經(jīng)毋庸置疑，經(jīng)過近五十年的發(fā)展，數(shù)控機床在機電一體化技術的幫助下，已經(jīng)逐步地在其功能、操作控制、操作精度、機床結構上都有了十分陜的提升。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，硬件系統(tǒng)的開放性設計使得功能模塊的兼容性、層次性逐步增強，并極大地提高使用者的機床使用效率。其次，結構上的設計逐步采用模塊化或者總線型以及緊湊型的結構，一些比較好的數(shù)控機床已經(jīng)采取了多中央處理器，多總線的體系設計，整體結構更加合理。再次，智能化、以及wOP技術的設計。在一線制造車間就可以實現(xiàn)加工過程中的動態(tài)仿真，同時一些好的機制，如模糊控制、在線診斷等相對智能的機制。進一步提高了一線制造車間的效率。最后，引入多通道控制以及多線程控制，一臺機床可以同時完成多個以前需要多個機床完成的不同人物，同時還能夠引入一些運營機制，如機床主要部件檢測、機械手情況控制、物料搬運等，都可以集成到系統(tǒng)中去。增強了機床的使用效率和能力。
3、機電一體化的發(fā)展方向
3.1智能化是機電一體化的發(fā)展趨勢之一
隨著計算機技術的飛速發(fā)展以及在機電領域的有效運用，人工智能在這一領域中的運用逐步得到業(yè)內(nèi)專家的重視，其中第三代工業(yè)機器人的應用就是重要的發(fā)展體現(xiàn)。
3.2高性能化是機電一體化的發(fā)展趨勢之一
社會需求隨著可支配收入的增加變得越來越旺盛，在不增加人力資源的基礎之上，高性能高效率就變成了機電一體化的重要發(fā)展趨勢之一。而機電一體化中的最新的CNC系統(tǒng)就是針對當前高精度、高速度、高可靠性以及高效率的要求而產(chǎn)生的。
3.3系統(tǒng)化是機電一體化的發(fā)展趨勢之一
當前一些比較先進的機電一體化系統(tǒng)采取了開放式以及模塊化的總線結構，這就是系統(tǒng)化的重要表現(xiàn)特征之一。同時，分布計算機控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的引入也大大增強了機電一體化的系統(tǒng)性。
參考文獻
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