刘晓军

摘要：作为集合信息技术、机械制造以及电子应用等相关技术于一体的机电一体化技术已然得到空前的发展，机电一体化技术现已被广泛应用于工程机械领域，随着机电一体化的使用，机械工程实现了半自动化以及自动化，这使得机械加工作业的精确度得到了极大的提高。因此，本文从机电一体化概况出发，阐述了机电一体化未来发展方向，提出了机电一体化在机械工程中的具体应用，希望本次研究能够对机电一体化的未来发展有所帮助。

关键词：机电一体化；机械工程；应用

引言

机电一体化系统主要是在机械原有功能的基础上，将微电子技术应用在其中，从而使机械与电子得到有机结合，使机械具备更强大的功能。机电一体化系统的应用使得机械的控制功能越来越复杂，使得机械的控制难度得到加大，对机械控制系统的要求也日益提高。将计算机技术应用在机电一体化系统中，可提高机械的控制力度，从而促进机械性能的提升，让机械的操作更便捷和灵活，提高机械操作的效率和质量。

1影响机电一体化系统运行的因素

机电一体化系统设计可以提高机电一体化系统的工作效率和质量，从而使机电一体化系统的操作更加便捷，实现机电一体化系统的改良与优化。作为机电一体化系统中的重要组成部分，机器人可以代替人类完成一些工作，从而解放劳动力。但是，在应用机器人时往往缺少对机器人的重视程度，使得人机配合出现了偏差，具体主要体现在以下几点：①对机器人的安全性存在认识上的误差，缺少对机器人可靠性的正确认识；②忽视了机器人与人类的关系。虽然机器人属于机械的一种，但是却和人类有着直接的关联，可是很多人忽视了这一点，为机器人的安全使用埋下了隐患，而且在机电一体化系统设计中也忽视了这一点；③机器人手臂的运动受限，通常在三维空间活动，使得在机器人安全保护方面的工作有所欠缺。在进行机电一体化系统的检修时，也许会发生机械自行运转的情况，或是机器人在较为危险的区域工作，使得人类不得不进去到危险区域对机器人进行控制。例如，在进行机电一体化系統操作和检修时，检修人员需要对机械或是机器人的位置进行精准的判断，但是为了以防万一，还是需要在检修之前将电源切断，避免对机器人手臂造成伤害。

2机电一体化未来发展方向

2.1自律分配化系统方向

现阶段，机电一体化技术已经得到了快速的发展，这使得其控制系统拥有大量的反应经验，从而能够应对大多数的紧急事件，即通常人们所说的自律分配化系统。每当自律分配化系统开始运行时，系统中的各个子系统开始运行，且子系统之间不收到彼此间的影响，同时子系统在经历长时间的运行也会获得大量的反应经验，这使得子系统也能够轻松应对绝大多数的紧急事件。另外，在机电一体化的总系统发出命令信息后，子系统会根据命令发生相对应的改变，这一特点使得机电一体化系统可以有效地防止由于某个子系统发生故障而导致机电一体化整个系统发生故障的问题出现，自律分配化系统能够有效的提高系统的稳定性。

2.2智能化发展方向

在当前社会发展中，智能化技术的发展也使得智能机器人在工厂的工作问题得到了落实，比如富士康企业中很多地方工厂已经逐渐摆脱人力工作方式，而是借助智能机器人进行生产工作，此种背景下安全问题也不再是对煤矿企业形成影响的主要问题。煤矿工人的安全性也将得到更有效的保障。并且模块化技术的发展也是一项十分重要的环节。在当前社会发展中模块化也是实现机电一体化的重要途径，在煤矿生产中具备很多过程，虽然这些过程存在着不可分割的作用，但是仍然可以进行独立分析，因此在某种程度上说，只有模块化技术的有效进补才能更好的帮助我国煤矿行业实现稳定发展。

2.3绿色环保方向

国家大力提倡绿色环保，将绿色环保引入到机电一体化当中是必然的发展趋势，这样才能够在满足机械工程生产要求前提之下，对整个生产的过程以及产品的使用方面进行更加高效的回收和环保。帮助人们对资源的再利用带来一定的保证，所以绿色环保是未来机电一体化系统在机械工程应用方向的基础。在机电一体化系统应用到机械工程当中，还有很多发展的前景和发展的内容需要不断的进行优化，要想使机械工程的发展更加的高效和稳定，同时加强机械工程的效率，将机电一体化系统应用到其中是十分必要的。而面对需要不断改进和创新的地方，也一定要加大力度进行投入，这样才能使得机电一体化和机械工程有着同样的发展前景。

3机电一体化系统在机械工程中的应用

3.1包装机械中机电一体化的应用

结构复杂是包装机械最主要的特点。传统的包装机械，大多利用电路控制的方式实现各个组件之间的连接，而这不仅造成了包装机械设备的统一性相对较低，同时也增加了设备的维护以及维修难度。而机电一体化技术在包装机械中的广泛应用，不仅促进了包装机械应用效率的全面提升，同时机电一体化系统的模块化管理方式也发挥出了其独有的功能。另外，随着机电一体化技术的应用，虽然设备的体积减少了，但是其功能和操作方式却越来越简单，从根本上降低了企业的成本投入。

3.2监督控制作用

在机电一体化的发展过程中，电子监控系统一直以来都发挥着至关重要的作用。其作用就是监督机电一体化系统中各个子系统的运行状况，这些子系统包括机械工程的传动系统、感应系统、发动系统、制动系统等。如果这些子系统中任何一个系统出现异常，则电子监控系统则会发出警报，提醒工作人员有故障产生，同时也能够精确报告其故障位置，方便工作人员快速发现并解决问题。电子监控系统的应用使得机电一体化系统能够安全稳定的运行，以此使得机械工程中遇到问题能够及时的解决，从而提高了生产效率以及减少机械工程因故障而造成的损失。

3.3实现机械半自动化或自动化

机械设备自动化的实现能够减少劳动力的使用，同时也能提高工作效率以及减少生产过程中安全事故的发生。例如，我国某地质勘察单位，在挖掘机机械设备中，设置了挖掘控制系统，将挖掘线路及轨迹输入到控制系统中，从而使其挖掘机按照所设定的方向轨迹以及操作流程进行挖掘工作，机械作业实现自动化使得人工作业的危险性降到最低，从而保证了工作人员的人身安全，也使得工作效率得到极大提升。

3.4机床改造中机电一体化的应用

数控机床在运行过程中对精度的要求相对较高。其在运行过程中对于工作台与道具的运行轨迹误差都必须严格控制，才能确保产品质量符合设计要求。同时数控机床系统还具有结构简单、价格低廉等主要的特点，因此被广泛应用。滚珠丝杠最大的特点就是其转动效率高且运行稳定性强，而且在运行过程中可以根据实际需要进行相应的调整以确保加工精度符合设计要求。经过调查发现，我国现阶段针对数控机床的改造主要集中于Z80-CPU，之所以选择这一类型的数控机床进行改造，是因为其不仅使用成本相对较低、设备性能可靠、通用性强、便于维修，同时其所具备的特殊的I/O指令，为输出步进脉冲的处理奠定了良好的基础。

结语

机电一体化系统设计可以提高机电一体化系统的工作效率和质量，从而使机电一体化系统的操作更加便捷，实现机电一体化系统的改良与优化。但还要对机电一体化系统的影响因素进行分析，从而采取相应的应当策略，确保机电一体化系统的安全性和稳定性，实现机电一体化系统的全面发展。

参考文献：

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