浅谈机电一体化技术在机械工程中的应用

何夏伟

摘要：受社会科学技术领域不断发展的影响，不同的技术领域开始出现渗透交叉的情况。机电一体化技术正是通过微电子技术和信息技术及机械工业行业相关技术的融合形成的拥有自身体系的一项新技术。这种科学技术形成之后让我过机械工业技术领域发生了巨大的转变，我国制造业正逐渐步入“机电一体化”时代。

关键词：机电一体化技术;机械工程;应用

1 机电一体化技术概述

机电一体化技术是基于微电子技术与机械技术的综合型生产管理技术，该技术的应用，优化了工程机械领域中的产品结构、管理体系、生产方式以及技术结构，促使工程机械行业从电气时代进人到机电一体化时代。机电一体化系统将电子技术有效应用到工程机械结构的动力功能、控制功能以及信息处理功能等方面，使电子化设计软件与机械装置有效融合。机电一体化系统主要包括硬件与软件两个构成部分。机电一体化系统硬件部分主要包括传感器、基本单元、信息处理单元以及信息驱动单元等。传感器将变量传输给信息处理单元，而当前传感器技术更新速度较快，一般情况下其变量都是呈数字化形式的;信息处理单元集中存储数据，主要包括外部输入命令和传感器检测信息。在处理结果基础上，机电一体化系统根据相关程序进行特定指令发送，对整体系统运行进行有效控制。从这里可以看出，信息处理单元主要由不同控制功能构成，机电一体化系统执行结构接收信息处理单元发送的控制信息和指令，并据此执行相应动作，属于运动功能部件，通常利用电磁机构或机械机构来实现。

2 机电一体化关键技术

机电一体化技术是符合现代工业发展需要，对机械、电子等行业的发展起到重要技术支持，其主要关键技术有传感器技术、电子控制技术。传感技术在机电一体化系统中的应用对提高其产品的灵敏度等起到重要作用，比如在工业机器人中的应用传感器技术，让机器人的感觉和视觉都有进一步提升，提高了机器人在现代工业生产中的运输能力，在机械操作的过程中，能更加科学有效的感觉机械零部件，能更加科学准确的完成工作。电子控制技术在数控机床等生产过程中常用的技术职业，利用现代电子技术对机床生产进行控制，改变传统的人控制，大大提高了工作效率，同时对产品的质量提升也起到促进作用。人工智能技术是现代科技水平发展的重要标志，人工智能的芯片的研发就应用了机电一体化技术，对人工智能技术的研发起到技术保障作用。

3 机电一体化适用于工程机械

伴随着社会的进步，科学的发展，探究和分析机电一体化已变成全球性关注的课题，机电一体化技术和人们的生活有着紧密联系，从人们生活到军事生产领域，广泛应用工程机械一体化。

（1）机电一体化技术适用于挖掘机，它的控制电液比例和普通液压型挖掘机存在差异。自动化手柄通过操作信号控制运算，从而计量处控制比例，通过机器传感器可实现自动化功能。在工程施工中，主要应用挖掘机的辅助作用，从而让施工效率得到提高。在挖掘机上安装传感器，便于能够监测挖掘机操作情况，操作人员在施工时，观察系统仪表制定挖掘机轨迹，完成画出的形状，再根据操作流程，预定指导形状。在操作复杂作业时，此系统能够提高强度，再搭配激光技术，从而提高精度，节省人力和成本。

（2）在挖掘机上安装液晶显示器，要求显示器应有超高辨识度，应从显示器上转换角度，工作人员通过显示器既能观看挖掘机工作状况。也可观察挖掘机局部操作情况。机电一体化产品主要在产品控制板上通过按钮操作控制技术和数字显示，并且减少操作量，这让操作工程具有便捷性、便利性，显示器的界面操作简单、标识易懂、便于观看。通过机电一体化技术可有效控制工程机械，在不改变配件的情况下，输入机电操作流程，根据对应特征便可调整。在原有功能的机械上，预先安装体系，从而有效满足机械产品需求，提高工作率。并通过自动报警系统检测和修复工程机械故障，保证机电一体化可以正常运行。

4 机电一体化未来发展方向

（1）全息系统化方向。全息系统化的大体意思就是全方位呈现，全息这一特点会在日后的机电一体化发展中逐渐明朗起来，从另一种观点来看，机电集成将会使“指令”实现准确的执行，而智能化发展是一种主要的趋势，并巨这一趋势在日后的信息技术和模糊技术当中非常有用。

（2）光机电一体化方向。光机电一体化还有一个名称，就是机械电子工程，光机电一体化属于机械工程与自动化的一种技术，传统的机电一体化技术与光机电一体化相比，其区别主要是光机电一体化加入了光学技术，并且对光学技术特点进行了完美的利用，让机电一体化系统当中的各个子系统更進一步的得到了优化和改善。

（3）模块化方向。模块化在机电一体化发展的过程当中属于一个耗时耗力又困难的任务。就算是发展到今天生产厂商与产品样式也是非常纷杂的，研究和开发具备标准化电气接口、机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品是十分复杂和困难的事情。但是，这对于机电一体化的模块化生产是非常重要的也有一定的实际意义，其不光可以让机电一体化的生产维修等成本得到保证，还可以让与之相关的技术人员培训得到益处。

（4）微型化与节能化发展。目前机电一体化技术在工程机械中应用与发展趋势表现为微型化特点，工程机械产品体积逐渐减小，而相应的产品占用空间也不断缩小，在这种情况下，工程机械运行过程中所消耗能量也相对较低。在未来一段时间内，机电一体化产品生产和运行系统也将降低到纳米甚至微米级别，从而大大增强工程机械运行的环保性能，达到节约资源和成本的目标。此外，随着机电一体化技术发展和进步，很有可能在工程机械方面实现零污染目标，并以可再生能源作为主要能源，不断提高工程机械回收再利用效率。

（5）个性化。当前消费者除了对生产的产品要达到满足自身的个性化需求，除此之外还对产品的质量的要求标准也很高。因此，就需要对机电一体化技术深入的讨论研究和研发，结合当前的高新技术，最终生产出让消费者满意的产品。

5 结语：

综上所述，机械工程是一项大规模重型项目，由于一些机械工程的特点非常复杂，而且一些项目工程非常巨大，就需要利用一些机械来对其进行操作监控，从而减少人力物力的资源投入。随着计算机网络技术和一些相关技术的发展，机电一体化技术也在不断地快速发展，而且机电一体化技术也变得逐渐成熟。把机械一体化技术运用到机械工程当中，要全面了解机电一体化提供的便利性和机电一体化技术的实际意义，比如机电一体化安全、高性能等特点。另外，要全面了解机电一体化技术在机床、监控系统等机械上的运用，并且要了解机电一体化的未来发展趋势，这对于我国机械工程领域发展有着重要的意义，应该不断提高我国机械工程的质量，才能让我国机械工程领域在世界取得较好的名誉。

参考文献

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[2]夏冬，王永刚，周永哲，柴宾.工程机械中机电一体化技术的运用[J/OL].现代信息科技20180212.1020.046.