曾浩

【摘 要】在機電一體化中電子技術(shù)與機械技術(shù)是非常重要的組成部分，當(dāng)電子技術(shù)與機械技術(shù)結(jié)合起來形成機電接口后，對機電一體化發(fā)展的影響比較重大。在機電一體化系統(tǒng)的研究中，機電接口技術(shù)是關(guān)鍵性問題，是連接系統(tǒng)中功能與信息傳遞與轉(zhuǎn)換的紐帶，可以有效地讓系統(tǒng)中各個部分聯(lián)系在一起，從而構(gòu)成一個更加完整而又順暢的系統(tǒng)。本文對機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展進行了研究與探討，旨在加速機電一體化發(fā)展的進程。

【關(guān)鍵詞】機電接口技術(shù)；機電一體化發(fā)展；電子機械技術(shù)

0 前言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)方面，我國取得了較為突出的成就，很多學(xué)科之間都實現(xiàn)了有效地滲透與融合。當(dāng)科學(xué)之間實現(xiàn)了滲透與融合之后，新的研究方向就會產(chǎn)生，比如機電一體化技術(shù)就是融眾多學(xué)科為一體的學(xué)科。伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、系統(tǒng)整體技術(shù)等都是機電一體化技術(shù)中融合的技術(shù)內(nèi)容。因此，在設(shè)計機電一體化產(chǎn)品的時候，要對多種學(xué)科技術(shù)中各相關(guān)學(xué)科的特性展開研究，其特性參量之間的各種物理關(guān)系都要理清楚，各學(xué)科特性參量間的關(guān)系、要求以及耦合條件都要正確地處理好，并正確分析與研究各學(xué)科特性之間的耦合關(guān)系及內(nèi)在聯(lián)系，這樣可以有效地解決好在設(shè)計機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)工程中出現(xiàn)的具體問題。在這種狀況下，機電接口技術(shù)便應(yīng)運而生，運用這一項技術(shù)，可以很好地將機電及其相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)融為一體過程中出現(xiàn)的具體問題進行有效地解決，并將最好的機電化產(chǎn)品的研究領(lǐng)域設(shè)計出來。

1 機電接口技術(shù)的內(nèi)涵

所謂機電接口指的是機電一體化產(chǎn)品中控制微機與機械裝置之間的接口，其產(chǎn)生的基礎(chǔ)為機電一體化發(fā)展[1]。機電接口根據(jù)信息傳遞的方向可以分為控制量輸出接口與信息采集接口（傳感器接口）。在機電一體化產(chǎn)品中有很多常用的傳感器，在輸出信號的時候，大多采用的都是模擬量的形式，比如使用熱電偶對溫度進行檢測、使用測速發(fā)電機對轉(zhuǎn)速進行檢測、使用差動變壓器對位置進行檢測等，但是控制量輸出接口卻是一個特殊的形式，其采用的是數(shù)字系統(tǒng)。

所謂機電接口技術(shù)指的是對機電系統(tǒng)（集電子、機械、信息等各種功能技術(shù)為一體的綜合系統(tǒng)）中各項組成技術(shù)與各項組成部分（子系統(tǒng)）的連接問題進行研究，以此對系統(tǒng)中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計的目的[2]。

機電接口有硬件與軟件兩大類，機電系統(tǒng)或者子系統(tǒng)之間與環(huán)境或者操作者之間建立一種有效地連接，并給予相應(yīng)的物理通道輸出或者輸入、轉(zhuǎn)換、傳遞一定的能量與信息為機電接口的硬件主要表現(xiàn)形式；為系統(tǒng)信息之間的轉(zhuǎn)換、交互與調(diào)整提供相應(yīng)的方法，并對機電一體化組成技術(shù)進行綜合與協(xié)調(diào)，從而促成各子系統(tǒng)融合成為一個統(tǒng)一的整體，達到實現(xiàn)其新功能的目的為機電接口軟件的主要表現(xiàn)形式[3]。

現(xiàn)階段，機電接口主要可以分為四大類，分別為智能接口、人-機接口、機-電接口與動力接口[4]。智能系統(tǒng)在應(yīng)用方面較為復(fù)雜，不同的技術(shù)，其信息形式也要求發(fā)生相應(yīng)的改變，這樣智能接口在進行各種信息傳遞與轉(zhuǎn)換的時候，不同的技術(shù)與不同的子系統(tǒng)才能有機的結(jié)合在一起，成為一個完整、全新的系統(tǒng)；人-機接口是在操作者與機電系統(tǒng)之間存在的一個接口，運用人-機接口，系統(tǒng)運行的狀態(tài)便可以顯示在操作者的眼前，有利于操作者對系統(tǒng)進行監(jiān)控，使系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的過程中更加人性化；機-電接口可以有效地連接起驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)以及傳感器，將驅(qū)動信號成功轉(zhuǎn)換成為符合執(zhí)行機構(gòu)要求的信號，也可以將執(zhí)行機構(gòu)中運行的機械信號成功轉(zhuǎn)換成為符合傳感器要求的要求；動力接口是有效地將動力源與機電系統(tǒng)連接起來的接口，給予一定的動力給機電系統(tǒng)中的驅(qū)動單元[5]。在機電系統(tǒng)中，動力有很多不同的類型，比如交流電、直流電、液壓與氣動等，系統(tǒng)中運用的動力類型不同，與之相適應(yīng)的動力接口形式也應(yīng)該是不同的，不過可以通過比較大的功率是所有動力接口共同擁有的一大特點。

2 機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

所謂機電一體化指的是將電子技術(shù)與機械技術(shù)有機地結(jié)合在一起并運用的一種綜合技術(shù)，在綜合應(yīng)用的過程中需要運用到機械、自動監(jiān)控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術(shù)。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)已經(jīng)逐漸得到普及，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域與行業(yè)中，在各領(lǐng)域與各行業(yè)中，機電一體化的運用也逐漸增多[6]。比如機床、量具、低壓電器、機器人、量儀、電動傳動裝置、軍事裝備、電站控制系統(tǒng)、焊接設(shè)備、急用電器等都對機電化一體技術(shù)進行了較為廣泛的應(yīng)用，在這種狀況下，機電一體化也正朝著網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展。

3 機電接口技術(shù)對機電一體化發(fā)展的影響

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了提高，人們對科學(xué)技術(shù)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的機械技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的技術(shù)需求。在這種狀況下集電子技術(shù)、機械技術(shù)及信息技術(shù)為一體的機電一體化便應(yīng)運而生了，機電一體化技術(shù)的誕生符合時代發(fā)展的需求。剛產(chǎn)生機電一體化技術(shù)的時候，只不過是將電子技術(shù)與機械技術(shù)進行簡單的結(jié)合，而且連接它們的接口也是非常簡單的。但是隨著社會經(jīng)濟以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)也得到了不斷地發(fā)展。現(xiàn)階段，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)不再簡單，而是發(fā)展成為了融多項技術(shù)為一身的復(fù)雜系統(tǒng)，與之相適應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部接口也發(fā)展得愈來愈復(fù)雜。

當(dāng)前，對機電一體化技術(shù)的各項組成技術(shù)研究已經(jīng)發(fā)展得較為深入與成熟，而且研究人員也注意到對各項組成技術(shù)進行單一的研究與發(fā)展并不能有效的對機電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化進行保障。然而機電一體化系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，單純地研究機電一體化系統(tǒng)設(shè)計理論或者單純地研究機電一體化融合與集成理論，都無法實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)展開具體的研究。在這種情況下，對機電接口技術(shù)進行研究可以為研究機電一體化系統(tǒng)提供有利的方式，并在實際設(shè)計的過程中對集成與融合理論、系統(tǒng)設(shè)計理論進行靈活的運用。

現(xiàn)階段，機電一體化正朝著網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展，這一發(fā)展方向也必然對模塊化以及接口提出更高的要求。在保持接口一致性的同時還要對系統(tǒng)技術(shù)融合、能量與信息的傳遞進行保障。

4 結(jié)語

綜上所述，所謂機電接口技術(shù)指的是對機電系統(tǒng)中各項組成技術(shù)與各項組成部分的連接問題進行研究，以此對系統(tǒng)中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計的目的。所謂機電一體化指的是將電子技術(shù)與機械技術(shù)有機地結(jié)合在一起并運用的一種綜合技術(shù)，在綜合應(yīng)用的過程中需要運用到機械、自動監(jiān)控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術(shù)。研究和發(fā)展機電接口技術(shù)，可以有效地加速機電一體化技術(shù)發(fā)展的進程，有利于推動機電一體化發(fā)展。

【參考文獻】

[1]鄭剛，費仁元，張慧慧，孫樹文.機電接口技術(shù)的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展[J].制作業(yè)自動化，2007（06）：1-4.

[2]袁耀輝.關(guān)于機電一體化系統(tǒng)的接口技術(shù)探討[J].廣東科技，2013（02）：46-47.

[3]鄭剛，費仁元，張慧慧.幾點接口技術(shù)的內(nèi)涵和發(fā)展[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007（04）：414-417.

[4]金麗敏，喬玉壇.機電一體化中接口技術(shù)的分析應(yīng)用[J].科技傳播，2010（10）：144-145.

[5]張其成.接口技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)化的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013（02）：69-70.

[6]卜燕萍，曾靜.淺析機電一體化的進程與智能化趨勢[J].益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008（02）：104-105.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]