机电一体化发展的**阶段是在上世纪60年代以前,在这个时期, 人们会利用电子技术来改善机械产品的一部分性能。在第二次世界大 战时期,为了升级军事装备,战争刺激了电子技术的发展,为了使其 能够完善机械产品的性能。在没有战争的时代,这一技术就转为民用 了,在当时可以促进当时已经萧条的经济快速恢复,但是技术还不够 成熟,没有办法深入发展,就无法大力推广。
机电一体化发展的第二阶段是在上世纪70~80年代,在这个时期, 计算机技术、通信技术以及控制技术发展到了一定的基础,大规模和 超大规模集成电路也得到了迅速地发展,这些技术都为机电一体化技 术的发展提供重要的物质技术的基础。机电一体化技术这这个时期开 始得到认可,也得到了很多国家的关注和支持。
机电一体化发展的第三阶段是在上世纪90年代后期,这个时候 机电一体化技术开始向智能化的方向发展,进入了一个新的发展阶段, 是一个深入发展的时期。这个时期,通信技术、光学,细微加工技术 都开始在机电一体化技术中有所应用,对于机电一体化的建模集成以 及分析的方法都有了一定的研究。在这个时候机器学习、深度学习以 及光纤技术等领域的研究也取得了一定的成果,也为机电一体化技术 的发展提供了一定的基础,促进机电一体化体系的完整建立。 中国开始这方面的研究是在上世纪80年代,将研究机电一体化 的技术列为“863计划”中。当时研究这个技术的有各高校、研究所 以及很多的企业,这一技术的研究取得了一定的成果,但是与一些发 达国家比仍然存在一定的差距。
2 机电一体化在工业机器人中的应用
工业机器人是机电一体化的重要体现,它一般是应用在工厂中的 多关节机械手或者是多自由度机器人,能够接收操作的指令,按照设 置好的程序来完成指定的动作来完成生产,这是机电一体化在智能制 造中比较先进的应用。机器人的研发需要电子、数学、计算机、机械、 人工智能等多个学科的知识相融合,还需要各种精密的零件,大规模 的集成电路板来进行组装。
工业机器人的机械臂可以在生产中模仿人的手来进行操作,需要 在高精准度和准确的控制度的相关技术进行研发,*终能够通过关节、 传感器等达到人手的触觉感知级别,*后能在加工制造中灵活的操作。 工业机器人还需要能够自动导航,对生产线上的产品零件进行装卸和 搬运,能够进行出入库和调配产品,现在的物流运输小机器人就可以 对快递进行分类。工业生产中机器人的出现,不仅可以增加产品的数 量,也能提升产品的质量,很多精密的操作可能人力无法完成但是机 器人可以完成,也减轻了人力劳动的成本。
3 机电一体化技术在工业机器人中的未来发展趋势
未来的工业机器人将会提高工厂生产的感知系统,可以来检测周 围的设备的进展状况,检测周围设备是否故障,这个对技术的要求非 常高,需要攻克力觉传感器和图像处理等技术难关,需要建立高精度 的物理模型以应对生产过程中出现的不确定性。人工智能是现在的热 点研究方向,机电一体化技术也将会在机器智能化的方向发展,机电 智能化是以逻辑性为运行核心,通过采用不同的思维方式,参照人类 的一些行为动作对人工智能进行升级。虽然机电一体化在现实生活中 应用不能够保证工业机器人的行为与人类一致,但是也足够应对工业 生产。现在使用的数字机床已经拥有了部分智能,对生产起到了帮助, 未来需要更加开发其他的智能功能,使生产更接近人类的行为动作。
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