機電一體化技術及其發展探析

張良秀

(貴州橋梁建設集團有限責任公司)

機電一體化在很多領域中都應涉及，是一項跨學科的應用型技術，其中包括了電子技術、傳感器技術、機械設備技術、電子技術、接口技術等，并合理運用于實際生活中。

1 機電一體化核心技術分析

機電一體化的核心技術主要包括了以下幾類:一是電子計算機信息技術。計算機信息技術大多應用在信息更新、保存、轉換、評定及判斷、自動化、神經網絡模擬等;二是機械設備技術。機械設備技術在機電一體化中屬于基礎學科，機械設備技術與機電一體化的結合，使得兩者相互適應，并借助機電一體化的新型技術與新理論對施工概念進行改革，并使其無論是結構上、性能上還是材料上都得到了明顯的改善，有效的降低的設備自重、提高設備進度與剛度等;三是，系統技術。系統技術就是將各類應用技術進行組織，以整體的概念從全局的角度進行出發，并合理的將整體劃分為相互管理的多項功能單元，系統技術中接口技術有著重要地位，是有效保證系統各分部有機連接的重要因素;四是，智能控制技術。這類技術的運用范圍極為廣泛，在相關理論的指導下，設計科學的系統，并進行現場調試與技術控制;五是傳感器感測技術。傳感器相關技術組成了系統的感應器官，是進行智能控制、自動調節的主要部件。傳感器感測技術的高低，直接影響了智能系統的具體性能;六是，傳動伺服技術。傳動伺服技術主要包括了電動、液壓及氣動等幾類轉動設備，伺服系統是將電子信號轉換為機械運動的轉換系統，這很大程度上對系統部件、動態性、質量控制以及功能有著影響。

2 機電一體化技術在當前社會的發展情況分析

機電一體化從出現到發展經過了三個階段。一是20 世紀中葉，當時的機電一體化技術的研發尚處于自發階段。電子技術的落后也限制了機電一體化的發展，機械設備技術與電子技術的融合存在較多的問題，研制的相關產品也未能得到廣泛的使用;二是20 世紀80年代初，根據時間的劃分可看出機電一體化發展的速度極快，此時電子計算機技術、設備控制技術及通信技術等得到了高速的發展，使機電一體化的發展做好了鋪墊。各類技術水平已達較先進的高度。集成電路與微型計算機的出現，在物質上加快了機電一體化的發展;三是，20 世紀末。此時機電一體化已經發展了進半個世紀，各項技術已朝著高度智能化的方向發展，機電一體化技術發展趨向成熟。同時，與機電一體化關聯緊密的神經網絡技術、光纖技術及人工智能技術等得到了空前發展，使機電一體化對人們的生活工作帶來了巨大的便利。

3 機電一體化今后的發展分析

機電一體化技術由于涉及的學科較為廣泛，以致機電一體化的發展與其他學科的發展與改革呈相互依賴的情形。機電一體化在今后必將得到更好的發展，而大致趨勢如下所述。

(1)數字信息化。微控制器技術的發展是機電產品實現數字信息化的基礎，而計算機互聯網的興起，也為數字信息化的發展鋪平了道路。要使機電一體化技術實現數字信息化，其自身應具備良好的可靠性、可維護性、操作便捷、自我診斷等。機電一體化的數字信息化，在設備遠程操作、設備診斷修復中有著重要意義。

(2)高度智能化。高度智能化是當今世界主要研究的內容。機電一體化的發展中融入高度智能化，受到了社會的廣泛關注，其中數控機床與機器人就是智能化的表現。微處理具備高速、高性能的優勢，進而在機電一體化技術中運用時，可將設備具有部分的智能使機電一體化在生活中的運用更加廣泛。

(3)模塊化。進行艱巨而必要的模塊化工程，對于機電一體化有著重要意義，其自身產品的種類及生產商家眾多，因此在進行產品研發與制作中采用標準化的各類設備接口是一項較為復雜且容易出錯的工作。將設備接口合理融入動力系統中，能夠具備有效的視覺、分析圖形、識別事物及測距等功效，以及具備一定操作能力的機械設備。將這樣的標準單元進行研發，進而擴大生產規模，大量的運用于生活或生產中。

(4)網絡化。信息時代的來臨，使網絡在社會上得到普及，而網絡的各類遠程控制及監控技術仍在開發中。遠程控制的設備終端屬于機電一體化合理運用的產品，互聯網與家庭局域網實現了家用電器的網絡化，在家用電器中以計算機為核心，構建科學的計算機集成家用電器體系，進而使人們在生活中對科學技術帶來的舒適與方便進行享受。

(5)微型化。微型化發展于20 世紀末，機電一體化的微型化發展不僅是朝著設備微型的發展，也是在微觀領域的發展。國際上將其稱為微電子系統，整體幾何尺寸不大于1 cm，并在尺寸上向著更細微的方向發展。微型機電一體化產品具備小體積、低能耗、運用靈活等優點，可在醫療、軍事及通信等方面有效的運用。微型機電一體化的發展主要是研究微機械技術，微機電一體化采取超精密技術，主要包括光刻技術與蝕刻技術兩種。

(6)人性化。各類電氣設備都是為人提供服務的，怎樣將人的情感、智能及人性賦予機械設備中，是需要我們不斷開發研究的課題，機電一體化產品的發展不僅局限在性能的優化，還要對外形、色澤等方面與環境相融合，使人們在生活中使用機電設備時，還能體現到一種藝術欣賞，例如，家用機器人的最終發展則是人機一體化。

(7)綠色環?；？萍嫉倪M步帶來的不僅是舒適的生活，也對地球的環境造成了一定的影響，人們的生活豐富多彩，而相反也大量消耗了地球資源，破壞了生態環境。因此，多數人呼吁著保護環境，實現可持續發展，進而促使了綠色產品的出現。綠色產品試制能耗低、零污染及可再利用的產品。綠色環保產品在進行制作、使用或報廢時，都不會對周邊環境造成影響，滿足環保要求，機電一體化產品的綠色環?；哂辛己玫膶嶋H意義，且產品報廢后還能進行分解，進而再次利用。

(8)集成化。集成化的概念，不僅是包括了各類技術的相互滲透結合、設備結構得到優化，還包括在生產時同步進行其他工序。如裝配。加工、檢測等。為了保證系統的柔韌性，可采取多類別、小批量生產的高效化及自動化。首先應將系統進行妥善劃分，將系統功能進行區分，對各構造的運作保持協調，之后將各個層次進行聯系，以達到最優性能與功能。

(9)附源化。附源化是實現機電一體化產品自身具有能源的重要創舉，由于并非在所以場合中都有電能進行使用，因此產品自帶能源的設計相當有必要，目前使用較多的能源有太陽能電池、燃料電池以及大容量電池等。特別在一些運動的機電一體化產品當中，具備自帶能源的功能將具有獨特的優勢。因此附源化在當前也是機電一體化產品的重要發展方向之一。

4 結束語

綜上所述，機電一體化的出現與發展是意料之外也是意料之中的，是結合了大量科學技術的智慧結晶，是社會快速發展的產物。機電一體化的發展對于人們生活與工作有著重要意義，是改善人們生活的重要工具。當然，還有許多技術與機電一體化相關聯，隨著時代的發展，這些技術也必將融入機電一體化當中，進而使機電一體化得到可持續發展，機電一體化的發展前景也將越發明朗。

［1］郭海軍，王永明.淺談機電一體化技術及其發展［J］.黑龍江交通科技，2010，(9):162－163.

［2］續亞強.機電一體化技術及其發展趨勢分析［J］.湖南農機，2012，(11):141－142.

［3］王青林，黃曼霞.機電一體化技術應用與發展探析［J］.漯河職業技術學院學報，2011，(2):60－62.

［4］阮瑞雪.淺談機電一體化技術及其發展趨勢［J］.科技信息，2011，(17):114.