淺析機電一體化的發展及應用

田春德

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，尤其是信息技術和計算機技術和機械工業的迅猛發展，使機械工業的產品在生產方式發生了巨大的變化。機電一體化更是將來機電工業發展的一種趨勢。文章主要論述了機電一體化的發展過程，并探討了機電一體化的應用，在文章的最后論述了機電一體化發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化；發展過程；應用；發展趨勢

隨著科學技術的不斷改革和創新，機電一體化技術的發展速度也是十分驚人的，以及在眾多領域中都已經開始了廣泛的應用。機電一體化技術主要是從控制的整體角度出發，針對系統中的任何一個環節進行改進，同時又結合了眾多技術手段，如自動控制技術、計算機通信技術、微電子技術等，并通過整合這些技術來實現機電控制的智能化和一體化。而且在機電一體化進程中，可以針對某一個或是多個問題進行技術的合理分配，或是技術上的改進，以逐步確保系統中每一項技術的應用都能夠發揮到最大值，這樣也可以逐步對系統的可靠性和能源消耗等方面進行改進，進而提高機電系統的整體運作性能，使整個機電系統得到充分的優化，最終全面實現機電控制的一體化。

1 機電一體化的發展過程

目前，人們普遍將機電一體化的發展概括為三個階段：一是二十世紀六十年代之前；在這之前人們開始將電子技術應用到機械產品上，尤其是隨著二戰的爆發，加快了電子技術和機械產品的結合速度。隨后這些技術逐漸在人們的生活中得到應用，也極大的促進了經濟的發展。但是，由于電子技術并不成熟，在很大程度上限制了機電結合技術的應用和發展。二是二十世紀七十年代至八十年代之間；在該時期內是機電一體化技術發展的一個鼎盛時期，尤其是伴隨著計算機技術、通信技術等技術的快速發展以及應用，以及集成電路的規模化、微型計算機的發展，這些技術的產生都為機電一體化技術的發展打下了堅實的基礎。而且，機電一體化也受到了很多國家的關注，發展十分迅速。三是九十年代后期；隨著計算機技術等相關技術的成熟和在機電控制中的應用，機電一體化技術已經開始向著智能化的方向發展。在這一時期，伴隨著機電一體化技術體系的不斷研究和完善，在很多領域都已經實現了機電一體化，而且光機電一體化技術的出現和應用也豐富了機電一體化系統。

我國研究機電一體化技術的時間相對較晚，是從二十世紀八十年代開始的，在經過了幾代人的共同努力，取得了較為滿意的成果，而且在促進我國經濟發展方面也做出了巨大貢獻。但是，我國現階段機電一體化技術發展仍然存在以下幾點問題：首先，機電一體化的基礎理論研究方面，科研力量不足，自主研發能力較差。尤其是在一些重要的機電技術領域的研發，和發達國家相比存在很大的差距。其次，沒有充分體現出一些科技含高的技術產品，對我國經濟發展的推動作用并不明顯。最后，機電一體化產品的質量和設計水平還需要不斷的提高。針對這三點問題，需要在今后的工作上有針對性的進行改進，促進機電一體化技術的健康穩步發展。

2 機電一體化的應用

隨著機電一體化技術的發展，以及社會經濟的快速發展，機電一體化技術在眾多領域都有了廣泛的應用。

2.1 自動機與自動生產線

自動機和自動生產線的出現和在工業生產中應用，極大程度的提高了生產效率，降低了生產成本。目前，我國的很多生產過程都是自動化生產。例如，藥品生產、食品加工中的包裝等等。根據實際生產的需要，通過計算機編程等技術，設定相應的程序，實現機械設備的自動化運作。自動化生產線的建設不僅起到了提升機電一體化控制水平的作用，也促進了機電一體化技術的發展。

2.2在微型機電化中的應用

當前，利用半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果能夠將這一技術應用到實際產品中，就不需要區分控制器和機械部分，也就全面實現了機械和電子的融合。通過這種技術可以將CPU、機體等融合在一起，而且體積更小。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，同時也正是由于微機電一體化技術的優越性（體積小、耗能少等），使得在軍事、生物醫學等眾多領域占有巨大的優勢。

2.3 汽車電子化產品

隨著電子儀表的問世，目前汽車上的機械儀表已經被電子化儀表所取代。電子化儀表在出現故障時，不僅方便處理，而且使用電子儀表也改善了駕駛員的目視性，促進了汽車儀表的多樣化。

2.4 數控機床

通過一臺數控機床可以同時完成多個獨立的任務，而且可以將物料搬運和機械手的控制整合到一個系統中。數控機床技術水平可以代表一個國家的機床生產能力。而我國的機床數量居于世界首位。但是，我國生產的機床數量僅占市場份額的30%，其余仍需要進口。隨著我國機床技術的發展，在技術和整體實力方面都有了極大的提高，目前處于第二梯隊的中間位置。

2.5 機器人

機電一體化技術的應用在機器人上得到了最大限度的體現，也是目前最先進的科學技術。機器人技術水平的高低也成為了當前評價一個國家綜合實力的指標。而且隨著機器人研究進度的不斷加快和技術水平的不斷提高，機器人技術在我國的應用范圍勢必更加廣泛。機器人的產生是眾多科學技術不斷結合、不斷創新的綜合成果，機器人技術的應用結合了計算機、自動控制、人工智能、傳感技術等眾多學科技術。而且，機器人技術的出現，在勘探、醫療和軍事等眾多高科技領域都有著廣泛的應用。

3 機電一體化技術的發展趨勢

第一，機電一體化勢必沿著智能化的方向發展；在進入二十一世以來，智能化一直是人們關注和研究的重點，在計算機技術、通信技術、微電子技術和智能化技術等的基礎上，機電一體化勢必會在智能化方面取得更多的成果。第二，沿著網絡化的方向發展；由于網絡技術的普及和迅速發展，日后的機電一體化技術勢必會通過網絡技術對人們的生活產生影響。第三，沿著屬數字化的方向發展；伴隨著人工智能虛擬技術的發展，尤其是該技術具有極強的維護性和操作性，可以對系統進行高質量的診斷和修復，為遠程系統的操作和維護等提供了極大的便利。

4 結束語

隨著我國經濟和科學技術的快速發展以及不斷的改革創新，機電一體化技術的應用領域必定會越來越廣。而且機電一體化技術的應用水平也會不斷的提升。微型化、智能化是機電一體化最終的發展方向。因此，需要我們在機電一體化技術的研究過程，根據實際情況，適當借鑒，敢于創新，促進機電一體化技術更好更快發展，為我國經濟發展做出最大貢獻。

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