倪建榮

摘要：隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)是一項以機械、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，新的機電設(shè)備和產(chǎn)品將機械、電子有機結(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，實現(xiàn)生產(chǎn)方式的多方向發(fā)展。目前我國機電一體化技術(shù)得到普遍的重視和廣泛應(yīng)用，逐漸應(yīng)用于社會經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。本文主要根據(jù)目前機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析其發(fā)展趨勢。

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

0 引言

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

1 機電一起化技術(shù)的概念

機電一體化指將機械裝置與電子化設(shè)計方面的功能結(jié)合起來的系統(tǒng)的總稱，采用機電一體化技術(shù)在機械產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新型的機電產(chǎn)品，在機構(gòu)的執(zhí)行、動力和信息控制功能上引進電子技術(shù)。機電一體化主要包括技術(shù)和產(chǎn)品兩方面，機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，綜合運用各種機械、微電子、自動控制技術(shù)和軟件編程技術(shù)等多種綜合技術(shù)，各個技術(shù)之間配置合理，從根本上實現(xiàn)多功能、高質(zhì)量和低能耗的經(jīng)濟意義，使得系統(tǒng)工程技術(shù)在整個系統(tǒng)中最優(yōu)化。

2機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代以前為第一階段，稱為初級階段。人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。在二戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械與電子兩技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展。

20世紀(jì)70到80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機電和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的分析和集成方法、機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，更為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用并把機電一體化技術(shù)列為“863計劃”中。

3機電一體化發(fā)展趨勢

3.1模塊化趨勢

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模，制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元間匹配。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.2網(wǎng)絡(luò)化趨勢

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，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的計算機集成家電系統(tǒng)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂，因此機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。

3.3智能化趨勢

智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。 “智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。機電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。

3.4微型化趨勢

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。

3.5綠色化趨勢

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富，生活舒適;另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。

4 結(jié)束語

機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)是科技發(fā)展和社會生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，科技的進步為機電一體化的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，而機電一體化產(chǎn)品不斷推動社會進步和社會需求，對傳統(tǒng)技術(shù)是一種較大沖擊，未來的社會是科技的社會，機電一體化技術(shù)未來發(fā)展的前景將是一片光明。

參考文獻：

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