楊凱

摘要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，以計算機(jī)、機(jī)械工程技術(shù)、微電子學(xué)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有力地推動了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，不僅大大提高了機(jī)械設(shè)備的自動化水平，而且促進(jìn)了機(jī)械電子應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，提高了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、性能、穩(wěn)定性和精度。在此背景下，有必要充分認(rèn)識機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，推動機(jī)電技術(shù)向系統(tǒng)化、活化、智能化、綠色化的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電子技術(shù)快速進(jìn)步，電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。近年來，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相互融合，機(jī)電一體化技術(shù)愈發(fā)成熟，機(jī)械工業(yè)水平不斷提升，在技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品構(gòu)成、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式與工業(yè)生產(chǎn)管理方面均有巨大提升，推動了我國工業(yè)制造業(yè)發(fā)展與完善?；诖?，簡要闡述了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步探究了機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展情況及趨勢。

1機(jī)電一體化的相關(guān)概念

機(jī)電一體化的概念最早出現(xiàn)在1971年的日本《機(jī)械設(shè)計》雜志上，它是機(jī)械設(shè)備和電子技術(shù)的結(jié)合，在發(fā)展的過程中，機(jī)械設(shè)備和電子技術(shù)發(fā)揮各自的優(yōu)勢，彌補(bǔ)彼此的不足，完美的協(xié)調(diào)。這種機(jī)電一體化，是機(jī)械，電氣和電子技術(shù)的結(jié)合。機(jī)電一體化主要有兩個方面：技術(shù)方面和產(chǎn)品方面。技術(shù)：機(jī)械電子技術(shù)，包括技術(shù)原理和基本原理，在機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用上取得了很大進(jìn)展，使機(jī)械設(shè)備在性能控制和信息處理方面更加智能化、自動化，更好地利用和發(fā)展機(jī)電相關(guān)技術(shù)。機(jī)電一體化是集機(jī)械、微電子、計算機(jī)與信息處理、自動控制、傳感與測試、電子電源、服務(wù)驅(qū)動等相關(guān)集成技術(shù)于一體的高新技術(shù)。在產(chǎn)品方面，隨著我國計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，集成電路實(shí)現(xiàn)了跨越式的飛躍，推動了機(jī)電一體化技術(shù)向更深層次的領(lǐng)域探索和研究，為機(jī)電一體化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用提供了基礎(chǔ)和動力。最常見的家用電器，電飯煲、電冰箱、空調(diào)、電磁爐、烤箱等，都是機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果。此外，機(jī)電一體化技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)過程，如工業(yè)機(jī)器人的使用，一些危險的生產(chǎn)線和裝配線工作通過設(shè)置工業(yè)機(jī)器人來代替工人，工人只需要遠(yuǎn)程操作。在某種程度上，這降低了工人的風(fēng)險，提高了工作效率。在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)在，越來越多的機(jī)電一體化研究人員將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向電子智能，使機(jī)電一體化技術(shù)能夠更快地向人工智能過渡。近年來，在機(jī)電研究人員的大力研究下，智能機(jī)電技術(shù)已取得初步成果，相關(guān)技術(shù)人員在很長一段時間后還將繼續(xù)研究，使得智能機(jī)電一體化能夠更方便地應(yīng)用于人類的生產(chǎn)和生活中，為造福人類，為我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展貢獻(xiàn)更大的作用。

2機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的進(jìn)一步完善，對人類社會的發(fā)展具有不可忽視的意義。因此，當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者通過大量研究，為機(jī)電一體化的完善和相應(yīng)科學(xué)體系的形成進(jìn)行了深入的探索。多學(xué)科交叉綜合發(fā)展是機(jī)電一體化的主要發(fā)展趨勢，通過結(jié)合包括電子、控制、計算機(jī)、信息等在內(nèi)的多項學(xué)科內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，為人類生活帶來福音。

2.1智能發(fā)展

機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床結(jié)合是機(jī)電一體化技術(shù)向智能化發(fā)展的重點(diǎn)。人工智能逐漸成為了主要的研究內(nèi)容，獲得國內(nèi)外高度重視。智能化主要是對機(jī)器人行為的描述。在機(jī)電一體化發(fā)展過程中，通過進(jìn)行理論控制，并融合包括心理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等在內(nèi)的多項新思想和新內(nèi)容，使機(jī)器人具有模擬人類智能的能力。在決策推理上，使機(jī)器人具有自己的判斷能力和自主能力，邏輯思維方式也逐漸向人類靠近，并在此達(dá)到更高的控制目標(biāo)。因此，模塊化成為其中一項極為艱巨的工程。智能發(fā)展對于機(jī)電一體化的長遠(yuǎn)發(fā)展具有非常重要的意義。

2.2在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中的應(yīng)用

在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的?，F(xiàn)階段，該領(lǐng)域在機(jī)電一體化方面取得了較多的研究成果和技術(shù)創(chuàng)新成果。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計和生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床時，數(shù)控機(jī)床最大的特點(diǎn)就是操作的自動化。在這種趨勢的影響下，數(shù)控機(jī)床需要的勞動力越來越少，操作者的勞動強(qiáng)度也逐漸降低?？梢哉f機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的研發(fā)和生產(chǎn)中具有相當(dāng)大的應(yīng)用價值。而在我國，有相當(dāng)多的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)機(jī)床，并生產(chǎn)出了一些性能優(yōu)良的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。

3機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢

3.1智能化趨勢

新世紀(jì)以來，數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能結(jié)合是機(jī)電一體化中人工智能發(fā)展的代表性應(yīng)用模式。事實(shí)上，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有低級智能才是利用高速微處理器進(jìn)行智能化改造的核心內(nèi)容，這也是當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展的可行性渠道和必要性方向，過于追求人類思維反而是不現(xiàn)實(shí)的。

3.2環(huán)保化

隨著中國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，低碳環(huán)保的理念已經(jīng)被越來越多的人接受和尊重。在此基礎(chǔ)上，機(jī)電一體化技術(shù)在研究開發(fā)和應(yīng)用過程中開始呈現(xiàn)出環(huán)保的趨勢。就具體性能而言：（1）我國機(jī)電一體化技術(shù)裝備在應(yīng)用過程中開始呈現(xiàn)出低能耗、低排放的發(fā)展趨勢，使相關(guān)單位在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過程中更有效的保護(hù)環(huán)境和資源。（2）機(jī)電一體化設(shè)備生產(chǎn)過程中，越來越多的新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，使生產(chǎn)過程更加環(huán)保，大多數(shù)的材料和零部件可以回收。因此，在機(jī)電一體化技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)上，需要在環(huán)保上投入更多的能源和資金。只有這樣，機(jī)電一體化技術(shù)或設(shè)備才能得到更廣泛的應(yīng)用。

3.3體積微型化

微型化最初是在20世紀(jì)80年代提出的。它是指機(jī)電一體化技術(shù)需要向微領(lǐng)域和微機(jī)械方向發(fā)展。在此背景下，對機(jī)電一體化技術(shù)小型化的研究不斷深化。目前，機(jī)電一體化的研究已經(jīng)取得了一些成果，具有體積小、靈活性高、能耗低的特點(diǎn)，并在軍事、生物醫(yī)學(xué)和信息等領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用。針對微機(jī)電集成技術(shù)，在具體的應(yīng)用過程中需要依靠精密儀器進(jìn)行制造和加工，因此在技術(shù)方面有更高的要求。雖然我國對MEMS集成技術(shù)的研究仍處于初級階段，但通過不懈的研究，也取得了良好的成果，如半導(dǎo)體的應(yīng)用，為發(fā)展MEMS集成技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)語

在現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)工程的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的加工業(yè)和制造業(yè)，并為其發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。這在很大程度上提高了機(jī)電一體化生產(chǎn)企業(yè)的工作效率，而且在為國家節(jié)約能源方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。未來，機(jī)電一體化技術(shù)將朝著更加智能化和綠色化的方向發(fā)展，為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量。

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