倪建華

摘 要：進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代后，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，與傳統(tǒng)的機(jī)械工程技術(shù)相比，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)是將微電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，其可編輯性較強(qiáng)，擁有較高精度、效率及安全性。目前在數(shù)控機(jī)床、人工智能機(jī)器人、汽車電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域皆有廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;數(shù)控技術(shù);實(shí)際應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG659 ???????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.016

傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及其制造機(jī)械性能日漸增長(zhǎng)的需求，而機(jī)電一體化技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，具有較高的精度、效率及安全性，近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，如今已是機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的一部分。在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、汽車電子等領(lǐng)域皆有廣泛應(yīng)用。

1 數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域

機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上主要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)與傳感四個(gè)方面。機(jī)械設(shè)計(jì)方面，相較傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床擁有以下技術(shù)應(yīng)用：（1）數(shù)控機(jī)床利用調(diào)壓器、高效調(diào)頻，其主軸工作速度快，安全性更好，工作人員的工作量小，工作效率高;（2）其封閉式防護(hù)切屑、切削液措施，設(shè)計(jì)更加人性化，使工作人員的人身安全更有保障;（3）傾斜式排屑設(shè)計(jì)，排屑效率更高;（4）自動(dòng)化換刀設(shè)計(jì)，數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)零件步驟同時(shí)加工的程序，大量減少機(jī)床體積，方便機(jī)床移動(dòng)、運(yùn)輸;（5）數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)多個(gè)伺服電機(jī)，其主、副進(jìn)給傳動(dòng)彼此之間的工作互相獨(dú)立又共同協(xié)助地完成整體機(jī)房工作。自動(dòng)控制技術(shù)方面，數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是借助機(jī)床的可編程邏輯器件讀取外部計(jì)算機(jī)所編寫(xiě)的程序，可以根據(jù)不同需求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是由執(zhí)行驅(qū)動(dòng)設(shè)備和驅(qū)動(dòng)單元組成。執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)執(zhí)行機(jī)床輸入的指令，驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)床按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所下達(dá)的指令完成相關(guān)部件的精確加工。相較傳統(tǒng)加工方式，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，其所加工效率高，產(chǎn)品精度好、質(zhì)量高。系統(tǒng)檢測(cè)與傳感系統(tǒng)則主要由檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)電路及反饋電路組成，此技術(shù)保障即使在無(wú)人監(jiān)督的情況下，數(shù)控機(jī)床仍能獨(dú)立對(duì)自身進(jìn)行安全檢測(cè)及信息反饋，能夠確保機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

2 人工智能機(jī)器人

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，python、Java、c++等語(yǔ)言的廣泛應(yīng)用，電子芯片制造不斷微型化、小型化、獨(dú)立化，使得機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也朝向獨(dú)立個(gè)體而發(fā)展，而這一過(guò)程中，結(jié)合而來(lái)的人工智能機(jī)器人則是技術(shù)最好的體現(xiàn)。雖然目前人工智能機(jī)器人的發(fā)展仍舊處于探索階段，但部分技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，尤其是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)。通過(guò)內(nèi)部芯片中設(shè)置的深度學(xué)習(xí)算法，使得人工智能機(jī)器人能夠根據(jù)外界的變化而不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ);同時(shí)，通過(guò)芯片中對(duì)于外部硬件設(shè)備和機(jī)器的控制，使得人工智能機(jī)器人能夠完成更擬人化的操作，行為能夠更加符合人類的角度。

3 汽車電子設(shè)備

隨著人們消費(fèi)水平的提高，必然促使人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求提高，這導(dǎo)致了目前汽車行業(yè)所發(fā)生的巨大變革，這使得機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)隨著變革完美融合于汽車制造業(yè)之中。在過(guò)去，汽車通過(guò)燃燒汽油實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)化，這一過(guò)程中絕大部分熱量用于實(shí)現(xiàn)汽車驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生;而對(duì)于電力，多數(shù)提供給燈光、車內(nèi)空調(diào)、音響等設(shè)備。隨著芯片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等的快速發(fā)展，電力所需要供應(yīng)的設(shè)備越來(lái)越多，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也因此開(kāi)始廣泛應(yīng)用，使得眾多現(xiàn)代化技術(shù)能夠搭載汽車各個(gè)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)更好的服務(wù)。

機(jī)電數(shù)控通過(guò)與車身雷達(dá)測(cè)距相結(jié)合使汽車駕駛員能夠更加迅速、安全地實(shí)現(xiàn)起步與停泊;防抱死系統(tǒng)作為汽車安全性能的重要指標(biāo)在機(jī)電數(shù)控一體化加入后，使汽車的反映更加靈敏，面對(duì)突發(fā)狀況更能夠保證人身安全;通過(guò)與變速器相結(jié)合，使駕駛員能夠觀測(cè)到更準(zhǔn)確的速度數(shù)據(jù)，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸更加準(zhǔn)確，通過(guò)與電子測(cè)算技術(shù)的相結(jié)合實(shí)現(xiàn)汽車各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性;激光測(cè)距系統(tǒng)作為評(píng)判現(xiàn)代汽車的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，在結(jié)合機(jī)電數(shù)控技術(shù)搭載到汽車上后，使汽車能夠迅速掃描前方的道路，標(biāo)記道路中的障礙物，同時(shí)通過(guò)監(jiān)視器反饋行車信息，使汽車駕駛員能夠在安全的環(huán)境駕駛車輛;汽車內(nèi)部搭載的操作反饋系統(tǒng)會(huì)對(duì)司機(jī)的操作情況及時(shí)進(jìn)行反饋，在緊急情況下如果駕駛員的操作出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)內(nèi)部機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行判定，為駕駛員提供相應(yīng)的參考操作，該系統(tǒng)對(duì)于目前無(wú)人駕駛汽車的發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用，但仍然處于試驗(yàn)階段?？傮w而言，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在汽車內(nèi)部中的應(yīng)用，提高了現(xiàn)代汽車的整體性能，對(duì)行車安全起到極大的保障作用。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)充分發(fā)揮了設(shè)備的功能，大大提升其工作效率，延長(zhǎng)使用壽命，減少設(shè)備維修次數(shù)。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)擁有遠(yuǎn)大前景，是目前技術(shù)發(fā)展的方向，是時(shí)代發(fā)展的必然選擇。我國(guó)的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，經(jīng)驗(yàn)不足，更需要國(guó)家與政府重視起來(lái)，加大投資，深入發(fā)展。相關(guān)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)革新，方能盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)的“彎道超車”。

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