簡述機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，不同學(xué)科的知識(shí)相互滲透交融，促進(jìn)了工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)的革新，特別是機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，確立了機(jī)械工業(yè)未來的發(fā)展方向。本文主要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了基本的概述，同時(shí)簡述了國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的的發(fā)展概況，進(jìn)一步分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然的結(jié)果，微電子技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)和機(jī)械工程技術(shù)的相互融合，促使機(jī)械工程領(lǐng)域中的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)及功能、生產(chǎn)方式均發(fā)生了很大的變化，使工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了“機(jī)電一體化”的發(fā)展階段。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的基本概述

一般來說，機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的一個(gè)重要的標(biāo)志。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，目前，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為具有自身特色的新興學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的牽引下，還將會(huì)繼續(xù)加添更多的內(nèi)容，其基本特征表現(xiàn)為機(jī)電一體化技術(shù)綜合利用了微電子技術(shù)，機(jī)械工程技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等，機(jī)械與其他學(xué)科相互滲透的集合技術(shù)是其發(fā)展的必然結(jié)果，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的資源進(jìn)行合理配置。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展概況

機(jī)電一體化技術(shù)是近幾年剛剛興起的技術(shù)，目前仍處于發(fā)展階段，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可歸納為以下幾個(gè)階段，二十世紀(jì)六十年代為初級(jí)階段，當(dāng)時(shí)的人們就已經(jīng)開始利用電子技術(shù)來完善機(jī)械設(shè)備以及產(chǎn)品的性能，第一個(gè)提出“機(jī)電一體化”這個(gè)名詞的是日本東川電機(jī)公司，但是由于技術(shù)以及當(dāng)時(shí)研究環(huán)境的限制，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不是很完善，并且通過這種學(xué)科間滲透所開發(fā)出來的產(chǎn)品也沒有得到很好的推廣。

機(jī)電一體化技術(shù)的另一階段是二十世紀(jì)的七八十年代，這個(gè)時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)蓬勃發(fā)展的階段，機(jī)電一體化技術(shù)之所以在這個(gè)時(shí)期得到了很好的發(fā)展主要是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等其他學(xué)科技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)，并且這些技術(shù)與機(jī)械技術(shù)可以互補(bǔ)開發(fā)出更多高技術(shù)含量的產(chǎn)品，同時(shí)在這個(gè)時(shí)期機(jī)電一體化技術(shù)的概念被人們普遍接受，國際市場上出現(xiàn)了很多具有高技術(shù)含量的機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品，這為機(jī)電一體化技術(shù)的未來的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的條件。

進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代時(shí)期，信息通信技術(shù)的引入使機(jī)械系統(tǒng)更加的智能化、自動(dòng)化。這一階段機(jī)電一體化技術(shù)得到了良好的發(fā)展，此時(shí)的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)可以像機(jī)器人系統(tǒng)一樣，對(duì)機(jī)械設(shè)備的一些運(yùn)行功能實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。由于在這一階段微傳感器以及執(zhí)行器技術(shù)的廣闊發(fā)展，使傳統(tǒng)機(jī)電一體化技術(shù)面向精密化方向發(fā)展。這個(gè)時(shí)期是各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展比較繁盛的時(shí)期，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等技術(shù)的興起，使機(jī)電一體化技術(shù)獲得了更加廣闊的空間，促使機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系。

我國的機(jī)電一體化技術(shù)起步較晚，在二十世紀(jì)八十年代時(shí)期我國才開始接觸應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，但是隨著我國對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究以及一些相關(guān)研究所的建立，促使我國在機(jī)電一體化技術(shù)方面獲得了一定成果，但是與一些發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。

3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

機(jī)電一體技術(shù)是集機(jī)械、電子、光學(xué)、自動(dòng)化控制、信息通信、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科的交叉結(jié)合，因此機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢如下：

3.1 高智能

高智能是機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的主要方向，人工智能化的建設(shè)一直是機(jī)電一體化技術(shù)研究者多致力的研究課題，高智能化的機(jī)器人以及數(shù)控設(shè)備可以代替人類完成一些比較復(fù)雜的生產(chǎn)工作任務(wù)，使人們可以更加方便的得到所需要的產(chǎn)品。高智能主要是對(duì)機(jī)械設(shè)備行為動(dòng)作的一種描述，主要是以控制理論作為基礎(chǔ)，進(jìn)而引入人工智能，運(yùn)籌學(xué)，模糊數(shù)學(xué)，心理學(xué)等多種具有智能化的學(xué)科，從而對(duì)人類智能進(jìn)行模擬，賦予機(jī)電一體化系統(tǒng)判斷推理以及自主決策等能力，使人類可以更加自由方便的對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行控制。

3.2 區(qū)域模塊化

針對(duì)于使機(jī)電一體化產(chǎn)品各個(gè)單元具有相應(yīng)的接口集中實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化管理是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，例如研制一種具有智能減速，智能變速等相關(guān)功能于一體的動(dòng)力單元以及以實(shí)現(xiàn)集圖形圖像識(shí)別，良好的視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等。模塊化可以對(duì)相應(yīng)的控制單元以及動(dòng)力單元的做出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化衡量，以提高各個(gè)單元之間匹配的良好性能，并且使機(jī)電一體化產(chǎn)品相應(yīng)的功能之間緊密聯(lián)系集中在一個(gè)區(qū)域模塊上，這樣不僅可以方便的應(yīng)用機(jī)電一體化產(chǎn)品，同時(shí)可以提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的可裝配性，可維修性等。將機(jī)電一體化產(chǎn)品所具有的各個(gè)功能單元融合在一起的機(jī)電一體化模塊是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要方向。若使機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模塊化需要引入更多先進(jìn)技術(shù)及工藝。

3.3 環(huán)保綠色化

機(jī)電工業(yè)的發(fā)展給人們的生活帶來了巨大的變化，不僅給人們提供了豐富的物質(zhì)生活，同時(shí)也給人們帶來了負(fù)面影響如資源的過度開發(fā)利用以及對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色環(huán)保對(duì)生態(tài)環(huán)境低危害的產(chǎn)品越來越受到了人們的關(guān)注。因此產(chǎn)品的環(huán)保綠色化是未來發(fā)展的一大亮點(diǎn)，綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境無危害或者有較低的危害。目前，人們已經(jīng)意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，因此注定會(huì)使一些對(duì)環(huán)境有危害且危害較大的產(chǎn)品失去市場價(jià)值。設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有很廣闊的發(fā)展前景。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)電一體化系統(tǒng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起及發(fā)展，給人類所從事的各個(gè)領(lǐng)域均帶來了巨大的變革，特別是對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的影響更是深遠(yuǎn)的，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)電一體化設(shè)備可以輕易的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。同時(shí)通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，可以使我國對(duì)國際上先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行更為深入的研究，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，并且利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將機(jī)電一體化技術(shù)的新產(chǎn)品更為快捷的推向廣闊的市場。目前，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)零距離的技術(shù)交流及溝通，同時(shí)可以對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行無人值守式的控制運(yùn)行，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進(jìn)給人類的生產(chǎn)生活提供了更多的便利的條件，因此此項(xiàng)技術(shù)勢必會(huì)繼續(xù)發(fā)展為人們提供更多的服務(wù)。

3.5 微型精密化

隨著納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也將面向微型精密化的方向發(fā)展。一般來說，機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型精密化可以使機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更加的廣泛，微機(jī)電一體化產(chǎn)品具有體積小，耗能低，應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此微機(jī)電一體化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景。但是微機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展需要精密的加工工藝以及先進(jìn)的設(shè)備作為其強(qiáng)大的后盾。

4 總結(jié)

機(jī)電一體化技術(shù)的形成是多種學(xué)科之間交叉影響發(fā)展的結(jié)果，機(jī)電一體化技術(shù)是諸多學(xué)科特色的優(yōu)化結(jié)晶，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品具有其他產(chǎn)品所無法比擬的優(yōu)勢。同時(shí)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的推出可以提高社會(huì)生產(chǎn)力，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。并且機(jī)電一體化技術(shù)的引入可以使人們更為輕易對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)出指令進(jìn)行控制，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的一個(gè)重要的標(biāo)志，機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展可以提高產(chǎn)品的科學(xué)技術(shù)含量，同時(shí)先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可以滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨蟆?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)，北京:科學(xué)出版社，2004.

[2]楊明，路琴.機(jī)電一體化的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006，（8）：38－40.

[3]高鐘毓.機(jī)電控制工程[M].北京:清華大學(xué)出版社，2002.

[4]楊春光.我國機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2007，3（28）：6－8.