摘要：現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

1、機電一體化概要

機電一體化是指在機構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

2、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

2.1數(shù)控機床領(lǐng)域

數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，表現(xiàn)在：①總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)；②開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益；③WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制；④大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能；⑤能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；⑥系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力；⑦以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

2.2在機械制造業(yè)中的應(yīng)用分析

對于傳統(tǒng)機械制造業(yè)來說，往往在競爭中更多體現(xiàn)出一定在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量以及企業(yè)規(guī)模方面的內(nèi)容，主要涉及到如何有效地對于資源利用方面的應(yīng)用，通過機器代替人力的方式，依靠復(fù)雜的專業(yè)加工來取代人的技能操作，通過低成本的生產(chǎn)，來實現(xiàn)企業(yè)的盈利要求。在進行先進的機械制造業(yè)中，則是體現(xiàn)出信息的主導作用，能夠更好地融合相應(yīng)的先進的制造技術(shù)、制造系統(tǒng)、生產(chǎn)模式以及組織管理形式等，這種全新的機械制造業(yè)往往具備較強的智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和全球化的特點，同時，還能體現(xiàn)出具有可持續(xù)發(fā)展的綠色制造的特點。

2.3在微型機電化中的應(yīng)用分析

當前，亞微米級的機械元件通過先進的半導體蝕刻已經(jīng)成為可能，在實際產(chǎn)品中應(yīng)用該項技術(shù)的情況下，就沒有必要進行相關(guān)的機械部分和控制部分的區(qū)分，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的融合處理，能夠把傳感器、CPU、執(zhí)行機構(gòu)進行有效的融合，能夠具備體積小的特點。所以，可以看出，機電一體化發(fā)展過程中，這種微型機械學的發(fā)展則是一個重要的方向，微型智能化控制也是發(fā)展的一個趨勢，有時候，也稱這種技術(shù)為微電子機械系統(tǒng)技術(shù)，主要涉及到小于1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并且當前正在向著納米級的產(chǎn)品進行研發(fā)。

3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1智能化

機電一體化同傳統(tǒng)的機械自動化有很大的區(qū)別，其最主要的區(qū)別就在于智能化，同時，新世紀中，機電一體化的發(fā)展方向也在于此。近些年來，處理速度不斷提高的處理器、高性能化的微機、集成化與智能化的傳感器系統(tǒng)，使得嵌入智能控制法的應(yīng)用成為了現(xiàn)實，同時，也將機電一體化產(chǎn)品有力的推向了智能化的發(fā)展方向。智能機電一體化產(chǎn)品是指能夠模擬人類智慧，具有一定的判斷推理、邏輯思維和自主局端的能力。

3.2微型化

機電一體化科技含量最高的一個分支是微機電系統(tǒng)，這種產(chǎn)品泛指不到一立方米的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品具有很多優(yōu)勢，不僅體積小，而且動作靈活，在很多個領(lǐng)域都得會得到廣泛的應(yīng)用：醫(yī)學、航空以及軍事方面。

3.3綠色化

工業(yè)的不斷發(fā)展，使得人們的生活得到了巨大的改變。從一方面來看，人們的生活由于機械化的生產(chǎn)而得到了更多的產(chǎn)品，使得物質(zhì)豐富、生活更加舒適。但是，從另一個方面來看，資源不斷的減少，我們周圍的生態(tài)環(huán)境受到了極大的污染。因此，人們開始呼吁對環(huán)境進行保護，進而各種綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生，因此，進行綠色的機電一體化產(chǎn)品設(shè)計，具有遠大的發(fā)展前景。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

當今時代，計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了普及，這機電一體化技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響?，F(xiàn)在，在日常的生活中，隨處可見基于網(wǎng)絡(luò)的遠程控制技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用。因此，我們可以預(yù)想到，利用家庭網(wǎng)絡(luò)，將各種家用電器連接成以計算機為中心得計算機集成家電系統(tǒng)將進入人們的生活當中。從這方面來看，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化發(fā)展的一個方向。

3.5系統(tǒng)化

系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)化的一個表現(xiàn)特征。另一個表現(xiàn)特征是通信功能會極大的增強，能夠?qū)⑦h程和系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)的需要的局部網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被實現(xiàn)。在將來，機電一體化會將產(chǎn)品與人的關(guān)系予以更大的重視。與此同時，還將根據(jù)一些生物的優(yōu)良結(jié)構(gòu)來進行新型機體的制造，從而使機電一體化能夠向生物系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

4、結(jié)語

總而言之，機電一體化，這個多種科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，會對社會生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。并且，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，它將同其他的各項技術(shù)相互融合，得到更加廣闊的發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳立.對機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢的探討[J].科協(xié)論壇（下半月）.2007（04）

[2]潘麗霞.論機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西科技.2010（04）

作者簡介：

李蘊宸，身份證號：210281198909210830