導(dǎo)語：機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及策略一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)許多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都有較大的發(fā)展空間。無論是在國家軍事科學(xué)領(lǐng)域還是日常生活中，機(jī)械電子工程裝備的應(yīng)用非常廣泛。機(jī)械電子工程的發(fā)展水平反映了一個(gè)國家的綜合實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此國家高度重視機(jī)械電子工程的發(fā)展。但目前我國機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)還存在缺陷和不足，需要進(jìn)一步完善。基于此，文章將分析我國機(jī)械電子工程中存在的不足，探討機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及實(shí)施策略，以此為機(jī)械電子工程的全面發(fā)展助力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子；工程設(shè)計(jì)；仿真檢測(cè)；3D建模

隨著信息化、科技化社會(huì)的快速發(fā)展，智能產(chǎn)業(yè)逐漸融入各行各業(yè)中，造就了行業(yè)間的技術(shù)差異性。機(jī)械電子工程作為高科技領(lǐng)軍技術(shù)，對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要價(jià)值。機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)上涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域比較廣泛，工程技術(shù)難度較高。因此，在設(shè)計(jì)中要針對(duì)技術(shù)的要點(diǎn)做分析研究，著眼于工程技術(shù)要點(diǎn)并采取科學(xué)的實(shí)施策略，以確保機(jī)械電子工程建設(shè)的質(zhì)量，使其在技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展過程中更加符合現(xiàn)階段市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求。

1機(jī)械電子工程概述

機(jī)械電子工程通常是指?jìng)鹘y(tǒng)機(jī)械工程與發(fā)展中的信息技術(shù)相結(jié)合，成為機(jī)械與電子一體化的工程模式。相比于發(fā)達(dá)國家，我國機(jī)械電子工程起步較晚，雖然在近些年研究中已逐漸有了一定的成果，但在全球化發(fā)展機(jī)械電子工程道路上，我國研究成效所占比例還是比較欠缺。因此，在機(jī)械電子工程研究中，技術(shù)人員與科研人員要做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，不斷針對(duì)技術(shù)要點(diǎn)做分析和完善，為機(jī)械電子工程的長效發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械電子工程設(shè)備如圖1所示。

2機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)成果保護(hù)機(jī)制不完善

目前，機(jī)電工程設(shè)計(jì)行業(yè)處于發(fā)展初期，市場(chǎng)上產(chǎn)品種類繁多。但是，市場(chǎng)上并沒有完善的管理機(jī)制，這導(dǎo)致市場(chǎng)上機(jī)電工程方面的假冒偽劣產(chǎn)品很多。究其原因，一方面是我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利法律體系建設(shè)不健全[1]；另一方面，機(jī)電工程領(lǐng)域人員法律意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)于專利盜竊問題并不重視，也沒有積極尋求法律途徑解決，這種現(xiàn)象讓更多山寨的機(jī)械電子產(chǎn)品在市場(chǎng)中售賣，極大地影響了機(jī)械電子工程行業(yè)領(lǐng)域的健康走向。

2.2機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)性的規(guī)劃模式

目前為止，我國在機(jī)械電子工程技術(shù)的設(shè)計(jì)上還處于單獨(dú)個(gè)體模式，而機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)涉及許多專業(yè)范圍和領(lǐng)域，每個(gè)專業(yè)都有自己的知識(shí)、理論體系和原理。一項(xiàng)電子項(xiàng)目的開發(fā)又會(huì)有不同的專業(yè)融入其中并做綜合，而專業(yè)與專業(yè)之間的連接不強(qiáng)，導(dǎo)致機(jī)械電子工程在開發(fā)設(shè)計(jì)中沒有完整的規(guī)劃體系，各專業(yè)根據(jù)自身情況進(jìn)行發(fā)展，無法有效整合相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，導(dǎo)致機(jī)電工程整體設(shè)計(jì)各自為政。電子工程涉及信息化和科技化，在研發(fā)和設(shè)計(jì)上需要得到其他領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的支持，這樣才能長期穩(wěn)定發(fā)展。

2.3機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)信息缺乏共享

機(jī)械電子工程整體設(shè)計(jì)過程涉及的專業(yè)知識(shí)比較復(fù)雜，種類也比較繁多，每個(gè)技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)都有所不同，這就決定了機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)信息必須以共享機(jī)制作為支撐[2]。然而現(xiàn)階段我國在設(shè)計(jì)和工程建設(shè)方面，項(xiàng)目的研發(fā)人員和其他相關(guān)企業(yè)缺少交流和共享，整個(gè)機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域沒有完善的共享體系，尤其企業(yè)與企業(yè)之間更是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，都不愿意將自身正在研究的機(jī)械電子工程對(duì)外共享。在工程設(shè)計(jì)上對(duì)外交流和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)意識(shí)較為薄弱，極大地限制了機(jī)械電子工程技術(shù)的創(chuàng)新和性能突破。

2.4機(jī)械電子工程專業(yè)人員培養(yǎng)不足

機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)上需要專業(yè)人員進(jìn)行探索和實(shí)踐來支撐整個(gè)設(shè)計(jì)過程，這樣才能產(chǎn)生更好的工程設(shè)計(jì)成果，更好地為專業(yè)發(fā)展提供服務(wù)?，F(xiàn)階段我國在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方向的專業(yè)性人才還比較少，基礎(chǔ)理論知識(shí)不夠扎實(shí)，經(jīng)驗(yàn)也比較少，設(shè)計(jì)的方向和范圍缺乏探索性，定位出現(xiàn)偏差，這些都對(duì)現(xiàn)階段機(jī)械電子工程的建設(shè)起到了阻礙作用。在院校和企業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)上也缺乏相關(guān)的雙向培養(yǎng)機(jī)制，院校缺乏實(shí)踐項(xiàng)目，在學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后沒有與當(dāng)下發(fā)展形勢(shì)接軌的理論基礎(chǔ)做保障，理論與實(shí)踐的脫節(jié)，制約了機(jī)械電子工程技術(shù)人員的新一代的培養(yǎng)[3]。另外，在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)上許多設(shè)計(jì)的內(nèi)容依然較為保守和固定，都是企業(yè)指定的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這就造成項(xiàng)目在實(shí)踐過程中可能會(huì)出現(xiàn)脫節(jié)的問題。同時(shí)機(jī)械電子項(xiàng)目的更新速度又比較快，優(yōu)化比較快的專業(yè)領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)和實(shí)踐中存在比較多的影響因素，無形中也增加了設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，因此專業(yè)人才在設(shè)計(jì)時(shí)需要將眼光放長遠(yuǎn)，不要局限于當(dāng)下，這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合市場(chǎng)需求的工程項(xiàng)目。

3機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)電路的有效性

在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)過程中，不可避免地會(huì)應(yīng)用到電路，電路的有效性直接關(guān)系到設(shè)計(jì)產(chǎn)品的運(yùn)營情況。當(dāng)電路連接到電源時(shí)，就可以順利為機(jī)械電子裝置各部位做電力的輸送，從而確保機(jī)械電子設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，電路有效性對(duì)機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量起著決定性作用，一旦在工程設(shè)計(jì)上電路發(fā)生故障或者存在缺陷，就會(huì)導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不能投入運(yùn)行。由此可以看出，在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)中，電路有效性發(fā)揮著重要作用。

3.2機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)防靜電結(jié)構(gòu)

在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中，最大的問題就是電子部件會(huì)受到靜電的影響。當(dāng)靜電對(duì)電子元件產(chǎn)生作用后，極容易使電子產(chǎn)品內(nèi)部元件產(chǎn)生異常，過大的靜電會(huì)直接導(dǎo)致元件損壞。因此，靜電成為機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)者主要的研究要點(diǎn)。機(jī)械電子器件本身就會(huì)對(duì)外產(chǎn)生靜電，當(dāng)其他元件受到機(jī)械電子本身靜電的作用后，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)研發(fā)中出現(xiàn)問題。為有效避免靜電對(duì)機(jī)械電子的作用和影響，在設(shè)計(jì)上就需要對(duì)各個(gè)電子元件內(nèi)部距離進(jìn)行調(diào)整。

3.3機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)仿真檢測(cè)

由于機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)整體較為煩瑣，這就讓設(shè)計(jì)中各項(xiàng)工作的操作對(duì)人工較為依賴，而人工的參與無法保障設(shè)計(jì)過程中或者制作過程中零失誤，為此，在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)完成后，就需要對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品做仿真檢測(cè)。利用仿真技術(shù)模擬機(jī)械運(yùn)行，一旦發(fā)現(xiàn)故障或者異常情況，就要及時(shí)做修改[4]。通常情況下仿真檢測(cè)中會(huì)涉及兩部分內(nèi)容，首先，機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要做仿真檢測(cè)；其次，每個(gè)環(huán)節(jié)的仿真檢測(cè)合格后，要做整體仿真檢測(cè)。通過雙重仿真檢測(cè)模式可以快速找到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是否存在缺陷，從而針對(duì)缺陷實(shí)施合理的整改方案。

3.4機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)仿真優(yōu)化

在仿真檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)原有的設(shè)計(jì)存在問題或者缺陷，或者發(fā)現(xiàn)原有設(shè)計(jì)還可以進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)，就需要設(shè)計(jì)人員利用仿真技術(shù)做優(yōu)化工作，在仿真環(huán)境中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做調(diào)整，確保設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率更高，對(duì)機(jī)械電子工程有整體的把握。當(dāng)仿真環(huán)境下設(shè)計(jì)模型在調(diào)整過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的變化，設(shè)計(jì)人員要第一時(shí)間處理，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即作出調(diào)整。

4不同領(lǐng)域機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)實(shí)施策略

4.13D建模設(shè)計(jì)實(shí)施策略

在設(shè)計(jì)中電路有效性主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)，第一是電路的供電上。電路在接通電源后無法通電，通常都是設(shè)計(jì)方面存在問題。如出現(xiàn)電路無法正常供電，是比較嚴(yán)重的工程設(shè)計(jì)問題，這是需要加以重視的。第二是供電電路線正確與否，主要表現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)上提供的電路線是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果采用不符合標(biāo)準(zhǔn)的電路線會(huì)導(dǎo)致機(jī)械電子裝置在運(yùn)行上出現(xiàn)問題[5]。根據(jù)這種二維平面現(xiàn)象，工程設(shè)計(jì)人員對(duì)3D建模設(shè)計(jì)展開了研究，通過建模軟件對(duì)機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)實(shí)施3D建模策略，例如現(xiàn)在常用的Revit軟件，應(yīng)用此軟件，可以繪制立體電路結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)做更加精準(zhǔn)化的調(diào)整，在繪制完成后呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員眼前的就是可控的立體3D模型，這就可以在機(jī)械電子工程中通過三維視角對(duì)電路的有效性做出判斷，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)，保障電路的正常運(yùn)行。機(jī)械手3D仿真模型如圖2所示。

4.2模塊化設(shè)計(jì)實(shí)施策略

在防靜電的設(shè)計(jì)上，可以利用3D建模軟件的模塊化實(shí)施策略，精準(zhǔn)地對(duì)電子器件間距離的設(shè)計(jì)作出規(guī)劃[6]。在3D建模軟件上，可以將電子器件看作一個(gè)整體模塊，根據(jù)設(shè)計(jì)人員對(duì)器件間的距離設(shè)計(jì)，在軟件界面做相應(yīng)的布置，在布置完成后對(duì)間距做核對(duì)工作。當(dāng)距離符合標(biāo)準(zhǔn)后，就可以對(duì)下個(gè)模塊做設(shè)計(jì)，通過軟件可以將機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都視作單獨(dú)的模塊，從而可以有效保障元件與元件間的距離，對(duì)防靜電結(jié)構(gòu)組成有極大幫助。根據(jù)靜電影響因素與原理分析可以得到，通常靜電作用在15cm的范圍內(nèi)，因此在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)上器件間的距離要保持在15cm以上。

4.3仿真檢測(cè)實(shí)施策略

首先，設(shè)計(jì)人員在完成初期設(shè)計(jì)后，需要對(duì)仿真技術(shù)做選型。但是在選型中，也不是所有技術(shù)都可以融合到機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中，選型錯(cuò)誤容易出現(xiàn)仿真檢測(cè)質(zhì)量問題，為此要根據(jù)機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)常用的仿真檢測(cè)技術(shù)做選擇，比如常用的VR技術(shù)，不僅可以搭建仿真設(shè)計(jì)模型，還可以應(yīng)用在實(shí)際環(huán)境中[7]。其次，設(shè)計(jì)人員在運(yùn)用VR技術(shù)時(shí)，應(yīng)保證使用方法的正確性。通常在構(gòu)建系統(tǒng)模型環(huán)境時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行，可以先將系統(tǒng)模型劃分成不同的模塊進(jìn)行操作，然后再將各個(gè)模塊組合起來，得到整體的仿真模型，進(jìn)而達(dá)到仿真檢測(cè)目的[8]。

4.4仿真優(yōu)化實(shí)施策略

在仿真優(yōu)化的實(shí)施上，需要設(shè)計(jì)人員利用Au-todeskNavisworks軟件實(shí)施，根據(jù)仿真檢測(cè)的結(jié)果，調(diào)整參數(shù)數(shù)據(jù)，找到問題，在此基礎(chǔ)上做碰撞試驗(yàn)。但仿真優(yōu)化中的參數(shù)調(diào)整和3D建模的參數(shù)調(diào)整有所不同，仿真優(yōu)化實(shí)施的是動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以解決在設(shè)計(jì)中遇到的比較小的問題，而3D建模無法做到動(dòng)態(tài)調(diào)整，就只能解決比較明顯的問題，不過在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中，二者的參數(shù)調(diào)整都發(fā)揮著重要作用[9]。

5結(jié)束語

文章圍繞機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)的四大要點(diǎn)做對(duì)策分析，根據(jù)要點(diǎn)在設(shè)計(jì)中找到關(guān)鍵問題，確保機(jī)械工程設(shè)計(jì)可以滿足現(xiàn)階段發(fā)展要求，提高機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員在把相關(guān)的策略應(yīng)用于機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)時(shí)，還需要注意相關(guān)事項(xiàng)，以確保相關(guān)策略能夠得到有效應(yīng)用，減少機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中問題的發(fā)生。

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作者：劉國凱 單位：河南輕工職業(yè)學(xué)院