機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

汪麗

摘 要：隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)以機(jī)械、電子技術(shù)為主的多門技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，新的機(jī)電設(shè)備和產(chǎn)品將機(jī)械、電子有機(jī)結(jié)合，可以大大提高產(chǎn)品的性能和可靠性，提高制造技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的多方向發(fā)展。目前我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)得到普遍的重視和廣泛應(yīng)用，逐漸應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。本文主要根據(jù)目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.172

0 引言

伴隨現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，推動(dòng)了不同學(xué)科之間的相互學(xué)習(xí)，促進(jìn)了工程方面的技術(shù)改革，機(jī)械一體化作為一種嶄新的學(xué)術(shù)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)機(jī)與電之間的相互結(jié)合所帶來(lái)的深刻意義；在機(jī)械工程方面，由微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展形成的機(jī)電一體化，使得機(jī)械工業(yè)技術(shù)在技術(shù)、產(chǎn)品和功能等方面發(fā)生巨大變化，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化向機(jī)電一起化發(fā)展。

1 機(jī)電一起化技術(shù)的概念

機(jī)電一體化指將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)方面的功能結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)的總稱，采用機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新型的機(jī)電產(chǎn)品，在機(jī)構(gòu)的執(zhí)行、動(dòng)力和信息控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)。機(jī)電一體化主要包括技術(shù)和產(chǎn)品兩方面，機(jī)電一體化是將群體技術(shù)相互融合為一體的綜合技術(shù)，與傳統(tǒng)電氣形成的機(jī)械電氣化概念有本質(zhì)性的區(qū)別。隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化作為一種有自身特征的新型技術(shù)學(xué)科主要具有一定的特征：從系統(tǒng)觀念討論，綜合運(yùn)用各種機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制技術(shù)和軟件編程技術(shù)等多種綜合技術(shù)，各個(gè)技術(shù)之間配置合理，從根本上實(shí)現(xiàn)多功能、高質(zhì)量和低能耗的經(jīng)濟(jì)意義，使得系統(tǒng)工程技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)中最優(yōu)化。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)發(fā)展過程，國(guó)際上各國(guó)從事機(jī)械設(shè)計(jì)、控制功能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的工作人員早已開始研發(fā)關(guān)于機(jī)電一體化的產(chǎn)品，到上世紀(jì)八九十年代，大型的集成電器和微型電子計(jì)算機(jī)得到迅速發(fā)展，更加豐富了機(jī)電結(jié)合形式的內(nèi)容，目前隨著科技的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品比如電冰箱、全自動(dòng)洗衣機(jī)、人工機(jī)器人等廣泛應(yīng)用于人們的生活工作中。

機(jī)電一體化技術(shù)是融合機(jī)械技術(shù)、控制功能、微電子技術(shù)等多種技術(shù)與一體的產(chǎn)品，打破傳統(tǒng)機(jī)械工程、信息工程、控制功能等學(xué)科的分類，機(jī)電一體化技術(shù)至今已成為一種具有自身體系的新型學(xué)科，鑒于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，促使機(jī)電一體化技術(shù)逐漸形成完整的學(xué)科體系。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方向：

（1）向智能化發(fā)展。我國(guó)目前機(jī)電發(fā)展的重要方向是智能化，智能主要是對(duì)機(jī)器的控制，以控制理論為基礎(chǔ)，綜合人工技能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)等方面的技術(shù)，模擬人類智能，使得該產(chǎn)品具有自身的邏輯思維、自主決策能力，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化是重要應(yīng)用之一，伴隨著計(jì)算機(jī)、通訊等技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的要求和變化，這就要求機(jī)械設(shè)備的智能化程度不斷提高，機(jī)械設(shè)備操作所具有的安全性、燃料經(jīng)濟(jì)性也要有很大的提高。智能化的產(chǎn)品設(shè)備具有很高的評(píng)價(jià)，被當(dāng)做類似人類的行為，無(wú)法代替人類的智能，但隨著科技對(duì)機(jī)械設(shè)備技能化的要求，促進(jìn)了機(jī)電一體化設(shè)備向更高更智能的方向發(fā)展。

（2）向模塊化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品為企業(yè)所帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，隨之而來(lái)的是生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家越來(lái)越多，產(chǎn)品需要部件的模塊化成為一項(xiàng)重要的工作，是生產(chǎn)的產(chǎn)品能否正常工作的關(guān)鍵，因此研究開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電器接口、信息接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，隨著科技的發(fā)展，研究具有集視覺、圖像處理和測(cè)繪等功能的控制單元，可以有效的處理各種典型操作，通過該技術(shù)便可以進(jìn)行各個(gè)部件、單元接口的匹配，但存在一定的利益沖突，該標(biāo)準(zhǔn)可以再部分企業(yè)中試行，為機(jī)電一體化技術(shù)更好的發(fā)展，模塊化成為機(jī)電一體化重要組成。

（3）向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)中最為出色的技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是Internet技術(shù)的應(yīng)用，給科技、工業(yè)、政治、教育等人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)驚人的變化，帶來(lái)的不僅是企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)信息的傳輸，還有企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制，各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)連接為一體。網(wǎng)絡(luò)的普遍使用，各類遠(yuǎn)程控制技術(shù)得到迅速發(fā)展，遠(yuǎn)程控制終端本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，利用家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將家中各類電器連接為集成家電系統(tǒng)，給人們的生活工作帶來(lái)新鮮體驗(yàn)和便利，朝向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)更高層次的追求。

（4）向微型化發(fā)展。微型化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的另一重要方向，國(guó)際上研究的納米技術(shù)，機(jī)電一體化也朝向產(chǎn)品體積小、能耗少、操作簡(jiǎn)單的方向發(fā)展，在生物、軍事信息等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，微機(jī)電一體化技術(shù)需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)的加工，因此還有漫長(zhǎng)的路要走。光電一體化技術(shù)主要是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相互融合，成多種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)。該技術(shù)具有很強(qiáng)的功能，產(chǎn)品體積較少、適應(yīng)力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便且使用壽命長(zhǎng)，只要合理采用該技術(shù)，便可以產(chǎn)生很高的經(jīng)濟(jì)效益，光電一體化技術(shù)的主要產(chǎn)品主要有激光打孔、刻槽和光動(dòng)機(jī)器人等領(lǐng)域。

（5）向綠色化發(fā)展。工業(yè)發(fā)展給人們生活帶來(lái)的變化不僅是物質(zhì)方面的享受，還有資源方面的減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，在開發(fā)新型技術(shù)的同時(shí)呼吁保護(hù)環(huán)境資源，綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，綠色環(huán)保化是時(shí)代的潮流，機(jī)電一體化技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀四個(gè)生命周期中，要符合環(huán)境保護(hù)和人類健康的標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，提高資源的利用率是每個(gè)企業(yè)追求的目標(biāo)，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的前提，保護(hù)環(huán)境，綠色產(chǎn)品已成為國(guó)際社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的話題，在機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向重，減少對(duì)資源的破壞，生產(chǎn)節(jié)能高效產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)模式是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)是科技發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，科技的進(jìn)步為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，而機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和社會(huì)需求，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)是一種較大沖擊，未來(lái)的社會(huì)是科技的社會(huì)，機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的前景將是一片光明。

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