機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是在機(jī)械原有功能的基礎(chǔ)上，將微電子技術(shù)應(yīng)用在其中，從而使機(jī)械與電子得到有機(jī)結(jié)合，使機(jī)械具備更強(qiáng)大的功能。機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用使得機(jī)械的控制功能越來越復(fù)雜，使得機(jī)械的控制難度得到加大，對(duì)機(jī)械控制系統(tǒng)的要求也日益提高。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，可提高機(jī)械的控制力度，從而促進(jìn)機(jī)械性能的提升，讓機(jī)械的操作更便捷和靈活，提高機(jī)械操作的效率和質(zhì)量。
1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略
1.1 縱向分層設(shè)計(jì)法
縱向分析設(shè)計(jì)法主要從機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體來考慮，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的縱向結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，從而使機(jī)電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次更加分明，并且提高結(jié)構(gòu)層次與組織架構(gòu)的對(duì)應(yīng)性。當(dāng)面對(duì)不同的操作任務(wù)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)不同任務(wù)由不同結(jié)構(gòu)層次負(fù)責(zé)，使機(jī)電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次得到充分的利用，體現(xiàn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)縱向設(shè)計(jì)的精細(xì)化和科學(xué)化，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)宏觀設(shè)計(jì)和微觀設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。當(dāng)然，宏觀設(shè)計(jì)和微觀設(shè)計(jì)隸屬不同的機(jī)構(gòu)層次。宏觀設(shè)計(jì)具有一定的戰(zhàn)略性，主要為了實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和技術(shù)目標(biāo)，主要在結(jié)合企業(yè)的管理層意見的基礎(chǔ)上，再考慮企業(yè)技術(shù)進(jìn)行完成；微觀設(shè)計(jì)也屬于戰(zhàn)略性設(shè)計(jì)，但是其戰(zhàn)略性主要體現(xiàn)在具體的設(shè)計(jì)技術(shù)和方案等方面，因此微觀設(shè)計(jì)一般由技術(shù)部門獨(dú)立完成。
1.2 橫向分塊設(shè)計(jì)法
在應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)橫向分塊設(shè)計(jì)法時(shí)，主要包括以下方式：①替代法。替代法主要是將機(jī)械中的復(fù)雜部件進(jìn)行替換，將電子元件取代原有機(jī)械部件的位置，從而完善機(jī)械的功能，使機(jī)電一體化系統(tǒng)更加的優(yōu)化。例如，在對(duì)齒輪調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可利用伺服機(jī)電來彌補(bǔ)齒輪調(diào)速系統(tǒng)的不足，擴(kuò)大調(diào)速范圍和調(diào)速精度，從而使扭矩發(fā)生轉(zhuǎn)變，讓機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，使機(jī)電一體化系統(tǒng)制造的周期得到縮減。值得注意的是，在進(jìn)行電子原件的替換時(shí)，必須嚴(yán)格遵守摩爾定律，從而在確保機(jī)電一體化系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，減低生產(chǎn)的投入。而且隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，電子原件替代法也將成為機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)之一；②融合法。顧名思義，融合法主要是將各種元素進(jìn)行統(tǒng)一和融合，從而形成*的功能部件，確保要素之間的機(jī)電參數(shù)相互匹配；③組合法。組合法主要是在融合法的基礎(chǔ)上，將融合法制造而成的部件、模塊等進(jìn)行相互組合，從而形成各種機(jī)電一體化系統(tǒng)。這點(diǎn)在我們的日常生活中也較為常見，例如，將收音機(jī)與錄音機(jī)進(jìn)行組合，就形成了收錄機(jī)，將手機(jī)與攝像機(jī)進(jìn)行組合，就形成了可以進(jìn)行攝像的手機(jī)。但是，組合法的應(yīng)用并不是簡(jiǎn)單的疊加，而是要充分考慮機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體性，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。
2 影響機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的因素
作為機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，機(jī)器人可以代替人類完成一些工作，從而解放勞動(dòng)力。但是，在應(yīng)用機(jī)器人時(shí)往往缺少對(duì)機(jī)器人的重視程度，使得人機(jī)配合出現(xiàn)了偏差，具體主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①對(duì)機(jī)器人的安全性存在認(rèn)識(shí)上的誤差，缺少對(duì)機(jī)器人可靠性的正確認(rèn)識(shí)；②忽視了機(jī)器人與人類的關(guān)系。雖然機(jī)器人屬于機(jī)械的一種，但是卻和人類有著直接的關(guān)聯(lián)，可是很多人忽視了這一點(diǎn)，為機(jī)器人的安全使用埋下了隱患，而且在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也忽視了這一點(diǎn)；③機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)受限，通常在三維空間活動(dòng)，使得在機(jī)器人安全保護(hù)方面的工作有所欠缺。
在進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的檢修時(shí)，也許會(huì)發(fā)生機(jī)械自行運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，或是機(jī)器人在較為危險(xiǎn)的區(qū)域工作，使得人類不得不進(jìn)去到危險(xiǎn)區(qū)域?qū)C(jī)器人進(jìn)行控制。例如，在進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)操作和檢修時(shí)，檢修人員需要對(duì)機(jī)械或是機(jī)器人的位置進(jìn)行的判斷，但是為了以防萬一，還是需要在檢修之前將電源切斷，避免對(duì)機(jī)器人手臂造成傷害。
3 保障機(jī)電一體化系統(tǒng)有效性的方式分析
保障機(jī)電一體化系統(tǒng)有效性的方式主要包括以下幾點(diǎn)：①安全柵。在安裝安全柵后，可借助安全柵的互鎖功能，使安全鎖與機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)同步，將安全鎖關(guān)閉時(shí)，機(jī)器人也停止工作；②警示燈。安裝警示燈可在機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行提示，從而降低操作人員誤入工作區(qū)的幾率；③監(jiān)視器。安裝監(jiān)視器可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的全面監(jiān)管，從而對(duì)監(jiān)視人的操作進(jìn)行控制，提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全性；④防越程裝置。安裝防越程裝置可使機(jī)器人的回轉(zhuǎn)保持恒定，從而對(duì)機(jī)器人的使用范圍進(jìn)行控制，可采取安裝限位開關(guān)和機(jī)械式制動(dòng)器的方式來實(shí)現(xiàn)。
4 結(jié)束語
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量，從而使機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作更加便捷，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的改良與優(yōu)化。但還要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的影響因素進(jìn)行分析，從而采取相應(yīng)的應(yīng)當(dāng)策略，確保機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的全面發(fā)展。