機電一體化應用領域和發展趨勢

摘要：隨著我國經濟的快速發展與現代科技的迅猛提升，機電一體化技術得以快速發展并廣泛應用，并且其應用領域正在不斷向更寬的領域拓展。其中所涉及到的內容更加多樣，同時各領域交叉融合的發展趨勢日益明顯，從而不斷推動機電一體化技術輻射更多領域。機電一體化技術是現代科技發展的產物，隨著科技的進一步發展，機電一體化技術也在不斷更新發展。因此，本文首先就機電一體化的基本概念進行簡要闡述，就其特點加以分析，最后就機電一體化的應用領域及發展方向進行了著重分析，旨在進一步促進機電一體化的發展，使之不斷創新和突破，更好的為社會發展提供服務。
機電一體化；特點；應用；發展
機電一體化技術的形成和發展將更多的學科知識和技術成果融入其中，極大推動了社會各領域的發展，機電一體化技術是現代科技發展的重要成果，其發展勢必也要隨著科技的不斷創新發展而得到不斷創新和完善。當前，機電一體化技術已經廣泛應用到社會各領域，并逐漸成為促進社會經濟發展的重要推動力，為確保機電一體化技術能夠被更好的應用及發展，認真剖析其技術特點、應用領域和發展方向尤為重要，因此，本文圍繞相關點展開分析和研究。
1.何謂機電一體化
機電一體化技術就是將電子、機械、傳感及接口等相關技術融合在一起并使之應用到實際的社會生產當中的一項綜合性技術。在這里需要注意的是，機電一體化是多領域知識和技術的有機融合所產生的新型技術，并非簡單的拼湊和組合，這也是機電一體化技術和機械電氣化二者在概念上的本質區別。機電一體化涵蓋了技術和產品兩個方面，因而，智能化就成為機電一體化技術所生產的產品的重要特征。
2.機電自動化技術優點分析
2.1提高生產力和工作質量。現代社會正處于信息高速發展的時代，每天都會產生大量的信息量，知識更新和技術發展的速度在不斷加快，這也推動機電一體化技術的快速發展。機電一體化技術得以快速發展的直接好處就是極大的提高了產品生產的自動化水平，提高了生產效率和質量，降低了人工勞動強度，從而節約的人力資源及成本十分可觀。機電一體化設備能夠快速采集龐大的信息量并加以有效處理，并及時加以反饋，從而及時對產品缺陷進行修正和改進，這是人力所難以企及的。
2.2安全性極高，可靠性良好。另一大特點在于機電一體化設備有著很高的安全性和可靠性。這是由于在設計機電一體化設備過程中，就已經安裝了自我監測系統，該系統能夠實時監測設備的工作狀態，若設備出現故障，監測系統便會立刻發出提示信號，并自動啟動設備保護機制。當然也不能排除機電一體化會發生意外的情況，即使如此，機電一體化技術也能及時阻止，防止損失進一步擴大。
2.3節約大量的資源。機電一體化技術的第3大特點體現在其對資源節約的貢獻。首先是能源的節約。機電一體化技術具有很高的智能化水平，設備運行都在監測狀態下進行，對于處于低工作量運行下的設備，監測系統就會據此反饋至調節系統中，然后調節系統就會適當調整設備的工作功率，及時降低不必要的能源消耗。其次，機電一體化設備的自動化水平很高，極大節省了人力成本的投入，降低了人力資源的消耗，同時，設備可長期處于工作狀態，不僅提高了生產效率，也節約了大量資源。
3.機電一體化的應用領域
3.1數控機床。我國是一個制造大國，在生產過程中所用到的機床也是實現我國國民經濟生產總值的重要技術保障。通常情況下，數控機床技術的發展水平和機床的建設情況聯系十分緊密，從我國發展歷程來看，數控技術占據著相當一部分，這為我國社會發展奠定了堅實基礎，數控機床技術也處在成熟的發展時期。然而，橫向比較，其綜合水平較之世界先進國家還有一段距離，還需要不斷加以改進和完善，這就需要借助機電一體化技術的不斷創新和發展來進一步推動數控機床的發展。
3.2自動機與自動生產線。機電一體化技術在自動生產線上的應用十分普遍，這其中不乏生產型行業繁榮的強有力推動，同時在經濟的快速發展情況下，很多自動化生產線及生產設備被應用到工業生產中的基礎環節，大大推動了工業化的發展水平。然而，當前機電一體化技術仍需不斷向前發展，依然還有很多重要的難題等待攻克，譬如邊坡調速以及人機界面系統設計等都是需要關注的方面。
3.3機器人。為確保社會生產及一些高危領域的作業生產能夠順利開展，機器人的研發和應用正處于當下熱門的研究方向。利用機器人來替代人工進行一些危險或者高負荷作業活動，不僅降低了危險系數，也減輕了人工勞動強度，在機器人設計研發過程中，機電一體化技術正逐漸被重視利用。從機器人的制造當中，能夠管窺一個國家的現代化發展水平，以及綜合技術的基本情況，因而機器人的研發設計還必須要充分重視機電一體化工作的開展。
4.機電一體化技術發展方向
4.1光機電一體化。隨著科技的日新月異，社會中常見的機電一體化技術通常包含傳感系統、信息處理系統以及能源系統等內容，為確保機電一體化技術能夠有序發展，光學技術的引進和使用也是一個重要的思考方向。充分借助光學技術的優勢來助推機電一體化技術的進一步完善和發展，從而強化機電一體化技術的傳感能力和信息處理能力。
4.2自律分配系統化。機電一體化技術是科技不斷發展的產物，其勢必受到現代科技的影響，因而機電一體化技術和產品不論是在控制系統的研發更新，還是執行系統的完善優化，都還有很大的提升空間，從而保證機電一體化技術更加靈活，從而應對各種突發事件，根據不同環境要求，來做出不同反應，以增強機電一體化技術的靈活性和適應性。
4.3全息系統化。隨著智能技術的長遠發展，機電一體化技術也逐漸應用在智能技術之中，并且全息系統化的功能也在逐漸的變得完善，智能技術在一定程度上也變得更加明顯。全息系統化在使用的過程中，主要會體現出2種特點，一是開放式總線結構和模式化結構，在這樣的情況下，系統就能夠進行任意裁剪和重組；二是通信能力的顯著提高，這也會最終實現人機一體化技術。
4.4微型機電化。現階段，我國機電一體化技術在使用半導體器件進行指導的過程中，所使用的技術一般情況下為蝕刻技術。這一點在實驗室中也能夠產生亞微米機械部件，如果把這種情況應用到實際生產過程中，還需要把機械部分和控制部分加以區分，這樣能夠縮減機器的體積，最終形成了自我調控元件，這也是機電一體化未來的發展方向。
綜上所述，機電一體化技術有著十分廣泛的應用領域，尤其在工業生產當中，機電一體化技術所作出的貢獻更為突出。然而機電一體化技術的發展要隨著現代科技的進步進行不斷的創新和完善，從而確保機電一體化技術在更多領域，去實現與發揮更大的價值和作用。