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關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化；核心技術(shù)；應(yīng)用領(lǐng)域；發(fā)展趨勢
中圖分類號TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）81-0159-02
1概述
機(jī)電一體化是把傳統(tǒng)機(jī)械的多種功能與電子技術(shù)緊密聯(lián)系，它是一門新興的綜合性科學(xué)。其實它在技術(shù)上并沒有什么新發(fā)現(xiàn)或新發(fā)明，而是把機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)等多門學(xué)科有機(jī)的聯(lián)結(jié)在一起，形成了一門有著自身體系的學(xué)科。機(jī)電一體化是以這些學(xué)科為基礎(chǔ)，最后形成了一門綜合性的技術(shù)，而不是各門技術(shù)簡單的拼湊，這就是機(jī)電一體化同機(jī)械自動化的最大區(qū)別。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，從而帶動了機(jī)電一體化的發(fā)展，機(jī)電一體化將在未來的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。
2 核心技術(shù)
機(jī)電一體化的核心技術(shù)主要在于硬件和軟件。
2.1機(jī)械技術(shù)
機(jī)電一體化是以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)側(cè)重點是怎樣與機(jī)電一體化相適應(yīng)，機(jī)電一體化是取其精華去其糟粕，利用各科學(xué)發(fā)展的高、新技術(shù)來更新自身概念。機(jī)械本體應(yīng)該從改善自身性能、減輕質(zhì)量和提高工作精度等幾個重要方面方面考慮，以此減少工作時能量消耗，提高工作效率。為了提高機(jī)械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，機(jī)電一體化要具有高精度、快速響應(yīng)性、良好的穩(wěn)定性。
2.2信息處理技術(shù)
由于微電子學(xué)的迅速發(fā)展、信息處理技術(shù)的普及極大的促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展。信息處理技術(shù)包括信息交換、信息存取、信息運算和最終決策等，實現(xiàn)信息處理的工具是現(xiàn)在已經(jīng)普及的計算機(jī)，所以計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與信息處理技術(shù)緊密相聯(lián)。要更好的發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性從而提高信息處理的速度同時解決信息處理的抗干擾問題。
2.3檢測技術(shù)
檢測與傳感技術(shù)指與傳感器及其信號檢測裝置相關(guān)的技術(shù)。由檢測技術(shù)自身的功能，傳感器的主要功能應(yīng)提高工作可靠性、工作的靈敏度和精確度等，并且要經(jīng)受各種嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，因此必須提高其抗干擾能力。由此可見，發(fā)展檢測、傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展的必然趨勢。
2.4自動控制技術(shù)
在無人直接參與下，自動控制技術(shù)能通過控制裝置讓被控對象或過程的被控量能按照人們事先預(yù)定的規(guī)律變化的技術(shù)。自動控制技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，主要由自動控制理論、機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿生學(xué)中的系統(tǒng)仿真、工作時現(xiàn)場的調(diào)試、可靠運行等從理論到實踐的整個過程。制動控制技術(shù)的難點在于自動控制理論的工程化與實用化，這是因為被控對象與理論的控制量存在較大的差距，從而需要反復(fù)調(diào)試和修改，才能達(dá)到最佳效果?，F(xiàn)在微型機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)成為機(jī)電一體化中十分重要的一部分。
2.5驅(qū)動技術(shù)
驅(qū)動技術(shù)的主要研究對象是執(zhí)行元件及驅(qū)動裝置。驅(qū)動技術(shù)是執(zhí)行操作的技術(shù)，對機(jī)電一體化產(chǎn)品的動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)精度、控制質(zhì)量等都有決定性的作用。電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用但其快速響應(yīng)和效率等方面還有一部分問題，驅(qū)動技術(shù)極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
2.6軟件技術(shù)
機(jī)電一體化的發(fā)展過程中僅僅發(fā)展硬件是不夠的，必須在發(fā)展硬件的同時發(fā)展軟件，但是軟件的更新速度太快，這樣就導(dǎo)致研制成本提高了，為了降低成本，應(yīng)該推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化等措施。
3機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域
3.1數(shù)控機(jī)床
經(jīng)過多年的發(fā)展數(shù)控機(jī)床已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床又稱數(shù)字控制機(jī)床，它是一種裝有程序控制系統(tǒng)，通過數(shù)字化信息對機(jī)床的運動及加工過程進(jìn)行控制的機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床主要由動力源、操作機(jī)構(gòu)、傳感器、電子控制單元、執(zhí)行器等組成。數(shù)控機(jī)床具有很高的柔性，能實現(xiàn)編程自動化，具有更高的可靠性以及強(qiáng)大的通信功能，還可以實現(xiàn)多種控制的功能。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展給機(jī)械領(lǐng)域的提高起到了促進(jìn)作用。
3.2機(jī)器人
機(jī)器人是眾所周知的一種高新技術(shù)產(chǎn)品，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。其最早是人們幻想出來可以聽從人們的命令，任勞任怨的從事各種勞動。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)形成了綜合性的科學(xué)。機(jī)器人主要由：機(jī)器手、操作機(jī)構(gòu)、傳感器、移動機(jī)構(gòu)、控制裝置、驅(qū)動器等部分組成，通過各部分之間相互協(xié)調(diào)，相互配合，機(jī)器人已經(jīng)能靈活的代替人類很多活動，在焊接、裝配、軍事、空間、水下、農(nóng)業(yè)、建筑、服務(wù)、娛樂等領(lǐng)域都有應(yīng)用。機(jī)器人應(yīng)經(jīng)成為人類良好的助手和親密的伙伴。
3.3現(xiàn)代溫室設(shè)施
現(xiàn)代溫室設(shè)施是實現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的重要設(shè)施，也是機(jī)電一體化設(shè)備應(yīng)用較密集的地方。主要由：溫室框架結(jié)構(gòu)、覆蓋材料、通風(fēng)系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)、二氧化碳施肥系統(tǒng)、室內(nèi)噴霧/屋頂噴淋降溫系統(tǒng)、遮陽/保溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、防蟲系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)及一些必要的生產(chǎn)工具等?？梢酝ㄟ^這些設(shè)施和計算機(jī)系統(tǒng)有效的提供一個適宜的環(huán)境條件，為作為優(yōu)產(chǎn)提供保障。
4 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
與其他科學(xué)一樣，機(jī)電一體化技術(shù)也經(jīng)歷一個漫長的過程?，F(xiàn)在機(jī)電一體化已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域。成為一門新興的科學(xué)，為了適應(yīng)各領(lǐng)域的需求機(jī)電一體化的主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)在智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、人性化。機(jī)電一體化對機(jī)械工業(yè)也影響很大包括提高性能、擴(kuò)展功能、簡化結(jié)構(gòu)、提高可靠性、節(jié)約能源、操作簡單，可以說機(jī)電一體化的發(fā)展前景在未來的幾十年里一片光芒。
5結(jié)論
綜上所述，機(jī)電一體化并不是獨立的，而是各個學(xué)科相互滲透，相互融合的產(chǎn)物，也是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)
[1]朱思洪.機(jī)電一體化技術(shù).北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004.
[2]三浦宏文.機(jī)電一體化實用手冊.北京：科學(xué)出版社，2007.
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用，高智能已經(jīng)成為了機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向，相關(guān)的技術(shù)和研究人員也在不斷的研究，現(xiàn)如今高智能的機(jī)器人和數(shù)控設(shè)備已經(jīng)可以代替人類完成一些危險性較高、精密度要求高、工序比較復(fù)雜的工作，節(jié)省了勞動力，也更加方便的得到了所需要的產(chǎn)品和服務(wù)，目前很多的研究人員逐步的將運籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)等多種智能化的學(xué)科逐漸引進(jìn)到機(jī)電一體化技術(shù)中，這樣能夠有效的促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)判斷推理能力和自主決策能力，這樣能夠方便人們對機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行控制。
2區(qū)域模塊化
區(qū)域模塊化也是機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢之一，針對使機(jī)電一體化產(chǎn)品的各個單元實現(xiàn)區(qū)域模塊化管理是一項比較復(fù)雜、涉及面廣的工程，例如，在進(jìn)行智能減速、智能變速等相關(guān)功能研制的過程中，要充分的實現(xiàn)集圖形、圖像識別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的衡量相應(yīng)的控制單元以及動力單元，進(jìn)一步的提高各個單元的性能，也可以使機(jī)電一體化產(chǎn)品相應(yīng)的功能之間的聯(lián)系更加緊密，使一個區(qū)域模塊更加有效的運行，只有這樣才能方便人們對機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經(jīng)過研究和推理，可以得出機(jī)電一體化模塊是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要方向，隨著未來技術(shù)發(fā)展的不斷深入，機(jī)電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)模塊化的步伐也在不斷的加深。
3環(huán)保綠色化
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)和生活中帶來了巨大的變化，豐富了人們的的物質(zhì)生活，同時也給人們的生活環(huán)境帶來了負(fù)面影響，資源的過度開發(fā)利用，加重了生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，近些年來，越來越多的國家和組織逐漸重視到環(huán)境保護(hù)的重要性，人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，要求機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計、制造、使用和銷毀的過程中要減少對環(huán)境的污染，因此機(jī)電產(chǎn)品的環(huán)保綠色化是未來發(fā)展的一大亮點，人們環(huán)境保護(hù)意識的提高，造成了一些對環(huán)境有危害且危害較大的產(chǎn)品失去市場價值，設(shè)計和生產(chǎn)綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有很廣闊的發(fā)展前景，也成為未來競爭的關(guān)鍵所在。
4網(wǎng)絡(luò)化
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近些年來的發(fā)展勢頭更加迅猛，這也促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的進(jìn)一步的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起及發(fā)展，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的變革，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也受到了計算機(jī)技術(shù)的影響，機(jī)電一體化設(shè)備通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以有效的實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和改革開放的不斷深入，使國際上先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷涌入我國，這也為我國進(jìn)行深入的研究提供了便利條件，促進(jìn)了國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電技術(shù)發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展相輔相成，因此計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步也有利于存進(jìn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品更加快捷的推向市場，和生產(chǎn)商之間的技術(shù)交流，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)勢必會推動機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，也會繼續(xù)為人們提供更多、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
5微型精密化
機(jī)電一體化技術(shù)向微型精密化的方向發(fā)展的主要是納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展，機(jī)電一體化的微型精密化產(chǎn)品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優(yōu)點使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型精密化技術(shù)不斷進(jìn)步，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，因此，機(jī)電一體化微型精密化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景和強(qiáng)大動力，但是想要實現(xiàn)機(jī)電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進(jìn)的設(shè)備作為強(qiáng)大的后盾，因此需要相關(guān)的研究人員不斷努力，不斷提高我國先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。
6總結(jié)
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展
【中圖分類號】G712【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674－4810（2012）06－0171－01
一 機(jī)電一體化技術(shù)內(nèi)涵
機(jī)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(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)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(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，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)，則稱為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
二 機(jī)電一體化技術(shù)的作用與系統(tǒng)
機(jī)電一體化技術(shù)的最大作用是擴(kuò)展新功能，增強(qiáng)柔性。首先，它是眾多自動化技術(shù)中最重要的一種，如實現(xiàn)過程自動化（PA，即連續(xù)體自動化）、機(jī)械自動化（FA，即固體自動化）、辦公自動化（OA，即信息自動化）等；其次，機(jī)電一體化技術(shù)又是按照用戶個人的特殊需求來制造和提品的關(guān)鍵技術(shù)。一個機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是由機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、動力源、傳感器、計算機(jī)這五個要素構(gòu)成，如機(jī)器人就是一個十分典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)。
三 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
在人們的日常生活當(dāng)中， 自動機(jī)械、信息處理設(shè)備、辦公室設(shè)備、車輛電子設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)裝置、智能家電、樓宇安全系統(tǒng)等機(jī)電一體化系統(tǒng)都離不開執(zhí)行元件為其提供動力。而執(zhí)行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的，因此需要一個驅(qū)動部件。該驅(qū)動部件在電子控制裝置的控制下，接收指令，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，從而得到目標(biāo)輸出。電子控制驅(qū)動系統(tǒng)對于精密傳動來說，需要在執(zhí)行元件輸出終端進(jìn)行傳動測量．如測量其位置、速度、加速度，同時將所測得的數(shù)據(jù)反饋給電子控制裝置，讓其進(jìn)行比較，進(jìn)行誤差修正控制，最終實現(xiàn)精密傳動。當(dāng)有多個執(zhí)行元件，其輸出動作規(guī)律各不相同時，一方面要根據(jù)各執(zhí)行元件工作情況來考慮其控制的方式，另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯(lián)系。如果它們之間沒有聯(lián)系，可以讓它們單獨來工作，也可以通過構(gòu)建PC機(jī)上位控制來統(tǒng)一管理。若工作聯(lián)動內(nèi)容經(jīng)常變化，就應(yīng)構(gòu)建一個可以直接識別聯(lián)動輸出的軟件，將聯(lián)動輸出寫入軟件當(dāng)中，讓其直接轉(zhuǎn)化為控制程序，這樣就能靈活地應(yīng)對動作輸出的需求。
四 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展
機(jī)電一體化的發(fā)展在20世紀(jì)60年代以前被稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)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(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械―電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。
信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機(jī)和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動系統(tǒng)。這樣，對機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)計和控制的實施尤顯重要。此外，光學(xué)也進(jìn)人了機(jī)電一體化階段，產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新領(lǐng)域。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，與半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點的機(jī)電一體化新分支―微機(jī)電一體化。雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個組成部分。之后，機(jī)電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。
五 現(xiàn)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床方面的主要應(yīng)用領(lǐng)域：
第一，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)。
第二，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(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。
第三，智能化設(shè)計。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二維、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(jī)制。
第四，能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
參考文獻(xiàn)
［1］董金森、張小揚.論機(jī)電一體化技術(shù)［J］.有色金屬加工，2009（1）
［2］虞付進(jìn)、高職高專機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)與課程體系構(gòu)建［J］.職業(yè)技術(shù)教育，2003（16）
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到快速的發(fā)展，這帶動了工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械自動化的進(jìn)步，在某種程度上促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在科技快速發(fā)展的背景下，結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀探究其發(fā)展前景。
［關(guān)鍵詞］
機(jī)電一體化；概述；發(fā)展前景
一、機(jī)電一體化技術(shù)概述
隨著社會和科技的迅猛發(fā)展，學(xué)科之間相互滲透，這促使了工業(yè)技術(shù)的更新發(fā)展，進(jìn)而帶動了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，同時機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也帶動了工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
（一）初級階段：20世紀(jì)60年代前。此階段，人們自發(fā)地將電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備結(jié)合來改進(jìn)產(chǎn)品的性能指標(biāo)。由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制，使得電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)無法深度結(jié)合，當(dāng)時的研發(fā)出于一種自發(fā)因素，生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)用受到極大的制約。
（二）蓬勃發(fā)展階段：20世紀(jì)70—80年代。此階段，計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支持和基礎(chǔ)條件。同時，國際上也逐漸重視機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
（三）轉(zhuǎn)型階段：20世紀(jì)90年代后期。此時，機(jī)電一體化技術(shù)向多個領(lǐng)域進(jìn)行滲透并呈現(xiàn)出新的特征。新型技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展也帶動了機(jī)電一體化技術(shù)不斷前行，這些學(xué)科和技術(shù)之間的互相滲透與融合也帶動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。基于上述背景，國內(nèi)很多大專院校和企事業(yè)單位分別設(shè)立了專業(yè)與崗位，對機(jī)電一體化技術(shù)開始深入研究，但與外國相比仍存在較大差距。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
（一）智能化的前景方向“智能化”可以理解為將計算機(jī)技術(shù)融合到機(jī)械設(shè)備中去，根據(jù)具體需求設(shè)置不同的程序，讓機(jī)械設(shè)備遵循事先編制好的程序完成具體的操作功能。這種技術(shù)既可以減少勞動力又能實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。機(jī)械設(shè)備的智能化是機(jī)電一體化技術(shù)智能化作為前提和保障的。因此，機(jī)電一體化技術(shù)智能化勢在必行。
（二）綠色化的前景方向人類社會的發(fā)展離不開自然資源。然而，隨著社會進(jìn)步，剩余的自然資源有限，環(huán)境的破壞也越發(fā)嚴(yán)重，因此，各個國家都意識到環(huán)境對于人類的重要意義，環(huán)境保護(hù)成為各種技術(shù)和各個領(lǐng)域發(fā)展所考慮的基本因素。我國提出的技術(shù)發(fā)展綠色化、環(huán)?；涂沙掷m(xù)發(fā)展正是這方面的最好體現(xiàn)。利用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品在研發(fā)、生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，都要考慮資源的利用和對環(huán)境的影響，從而實現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化。
（三）微型化的前景方向隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，微型化已逐步滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中。機(jī)電一體化技術(shù)的微型化必然成為其發(fā)展方向?，F(xiàn)在許多的機(jī)電一體化產(chǎn)品都向微米級和納米級發(fā)展，它們具有體積小、能耗低等優(yōu)勢，這些優(yōu)勢必將成為機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的一大特色。
（四）網(wǎng)絡(luò)化的前景方向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展帶動了科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)、生活等多個領(lǐng)域的不斷變化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)通過網(wǎng)絡(luò)會迅速傳播到全世界。機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品更加應(yīng)該順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的潮流，這樣才能立于不敗之地。
四、結(jié)束語
我國的機(jī)電一體化技術(shù)雖然起步較晚、發(fā)展較滯后，但我們看到了世界機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的潮流，增強(qiáng)自身實力，增加信心，不斷進(jìn)取，腳踏實地，共同努力，讓我國的機(jī)電一體化技術(shù)在智能化、綠色化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化的前景方向上不斷前行。
參考文獻(xiàn)：
［1］中國機(jī)電一體化協(xié)會.用信息化提高我國制造業(yè)競爭能力［J］.Cameta資訊，2003.
［2］劉慶民.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢［J］.科技致富向?qū)В?011（12）.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0116-01
隨著社會不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)廣泛運用到各個領(lǐng)域，機(jī)電一體化這個名詞不僅僅是理論，更被人們熟練運用到企業(yè)發(fā)展上。按照系統(tǒng)科學(xué)的觀點，機(jī)電一體化又可稱為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它是集機(jī)械元件和電子元件為一體的復(fù)合系統(tǒng)。隨著機(jī)電一體化的迅速發(fā)展，它主要結(jié)合了光學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等領(lǐng)域知識，使整個機(jī)電一體化系統(tǒng)變得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推動了整個工業(yè)的生產(chǎn)。對社會的不斷進(jìn)步具有深遠(yuǎn)的意義。
一、機(jī)電一體化技術(shù)主要運用領(lǐng)域
（一）在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用。傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡單，性能低，操作復(fù)雜笨拙，控制精度較差。然而經(jīng)過40多年的發(fā)展，機(jī)電一體化的投入，除了解決了上述傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的弊端更增添了其他的。先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)以信息為主導(dǎo)，其開發(fā)性設(shè)計即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有標(biāo)準(zhǔn)性、兼容性、層次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)充分結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，能實現(xiàn)多過程、多通道控制即一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
（二）在計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）中的應(yīng)用。機(jī)電一體化以其發(fā)展快適用范圍廣的特點深受各行各業(yè)的歡迎。機(jī)電一體化技術(shù)打破原有部門之間的界限，使各分散系統(tǒng)最優(yōu)的結(jié)合，充分做好“物流”和“信息流”之間的關(guān)系，將生產(chǎn)線各個環(huán)節(jié)有機(jī)的結(jié)合，大大提高各種生產(chǎn)要素之間的連接作用，從而生產(chǎn)能力得到了很大的提高，使得各種生產(chǎn)要素充分發(fā)揮提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
（三）在現(xiàn)代機(jī)械制造中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械制造主要依賴于企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它著重考慮的是資源的有效利用，用低成本換取高效率，以機(jī)器代替人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。然而，先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
（一）智能化。機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械的主要區(qū)別在于技術(shù)是否智能化，即使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。如傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床像個被動執(zhí)行者，它只能按照事前規(guī)定好的程序去嚴(yán)格執(zhí)行操作，而現(xiàn)代的只能數(shù)控機(jī)床，它被結(jié)合了人的思想與感知，它可以主動地對自己的環(huán)境和加工條件進(jìn)行感知及分析，從而采取相應(yīng)的措施。利用這種智能化產(chǎn)品，從而能夠大大減少人的腦力勞動。為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
（二）系統(tǒng)化。機(jī)電一體化可以看成為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它主要采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組態(tài)比較靈活，在任何情況下都可以剪裁和組合，從而達(dá)到各個子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制和統(tǒng)一管理。其次，通過機(jī)電一體化的系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)信息的傳遞功能極強(qiáng)，它可以使遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定。然而，隨著科技的不斷發(fā)展，相信機(jī)電一體化產(chǎn)品還會更加完善，人類會賦予它更人性的發(fā)展，從而想著生物系統(tǒng)化飛躍。
（三）模塊化。機(jī)電一體化的正向著模塊化發(fā)展。眾所周知機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，故研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而十分重要的工作。若能制作出一系列的標(biāo)準(zhǔn)件，則對后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)大大縮短了時間。由于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，使得生產(chǎn)規(guī)模大大提高，非常有利于企業(yè)的發(fā)展。
（四）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展對全球都是一次巨大的變革，它帶給人類一次巨大的飛躍，然而對機(jī)電一體化也具有重要的作用。網(wǎng)絡(luò)在人類的生活中越來越普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
（五）人性化。各類產(chǎn)品的生產(chǎn)都是為了方便于人類，故機(jī)電一體化向人性化是個必然的趨勢。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求除了能夠達(dá)到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結(jié)構(gòu)包括形狀及顏色等從而使產(chǎn)品更接近生活，讓人們在使用過程中更自然，更便捷。
（六）微型化。機(jī)電一體化的新目標(biāo)是向著微型化轉(zhuǎn)化。機(jī)電一體化的微型化又稱為微型機(jī)電一體化系統(tǒng)，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)主要特點為具有體積小、耗能小、運動靈活等，由于微型化的特點，其可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故非常受生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域的歡迎。
（七）綠色化。人類生活的巨大改變離不開工業(yè)的發(fā)展，然而在我們個人感覺到物質(zhì)豐富、生活舒適的同時資源卻在大批量減少、生態(tài)環(huán)境變得極具惡化，所以急需大量開發(fā)綠色產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化最根本目標(biāo)為盡最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。故這就要求產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用和銷毀的整個生命周期中，達(dá)到符合環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，并使得資源的利用率提高。其產(chǎn)品的特點為低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。
三、結(jié)束語
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，大量的產(chǎn)品與裝置都在向著機(jī)電一體化發(fā)展，在優(yōu)化整體的同時，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，大大縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，有利于加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革；同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)技術(shù) 機(jī)電一體化 發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化、智能化。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的具體內(nèi)容
1 機(jī)械技術(shù)
該技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其他高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造工程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝借助于計算機(jī)輔助技術(shù)，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
2 計算機(jī)與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
3 系統(tǒng)技術(shù)
以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目的出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4 自動控制技術(shù)
范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5 傳感檢測技術(shù)
系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高?，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
6 伺服傳動技術(shù)
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性影響。
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)組成
1 機(jī)械本體
包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動等，是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng)，這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng)，具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點。
2 檢測傳感部分
包括各種傳感器及其信號檢測電路，其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制。
3 電子控制單元
是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將來各自傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲、計算、分析，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的進(jìn)行。
4 執(zhí)行器
作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機(jī)械部件的運動。是運動部件，通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式。
5 動力源
動力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分，作用是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能日益得到機(jī)電一體化研究建設(shè)的重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使產(chǎn)品具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2 模塊化
由于機(jī)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(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元式一項十分負(fù)責(zé)但又是非常重要的事還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代，計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)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(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4 微型化
興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型化和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療，軍事，信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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)兩類。
[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化發(fā)展系統(tǒng)組成
中圖分類號:TM-9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110120-01
一、機(jī)電一體化的概念
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),英語稱為Mechatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù),是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù),他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化,智能化。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)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。
二、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意:
1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化”帶來勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺階。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:
1.智能化:智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機(jī)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(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。
2.系統(tǒng)化:系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。
3.微型化:興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.仿生物系統(tǒng)化:今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割?？磥?機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
四、機(jī)電一體化技術(shù)內(nèi)容
機(jī)電一體化技術(shù)內(nèi)容主要包含以下幾個方面:機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù);計算機(jī)與信息技術(shù);系統(tǒng)技術(shù);自動控制技術(shù);傳感檢測技術(shù);伺服傳動技術(shù)。
五、機(jī)電一體化系統(tǒng)組成
1.機(jī)械本體:機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動等,它是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng),這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng),具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點。
2.檢測傳感部分:檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制。
3.電子控制單元:電子控制單元又稱ECU(Electrical Control Unit),是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲、計算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進(jìn)行。
4.執(zhí)行器:執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機(jī)械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件,通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式。
5.動力源:動力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。機(jī)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(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
[1]李建勇,機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[2]顧京,現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.
