機(jī)電一體化95295

1、機(jī)電一體化的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)2012-09-20 本文行家：聶光輝機(jī)電一體化的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)摘要機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，對(duì)各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的概念、特點(diǎn)和發(fā)展背景。綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；構(gòu)成；特點(diǎn)；發(fā)展目錄中文摘要.21緒論.12機(jī)電一體化概念.13機(jī)電一體化的基本組成和特點(diǎn).131機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成.132機(jī)電一體化的特點(diǎn).33機(jī)電一體化的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)摘 要 機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，對(duì)各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的

2、概念、特點(diǎn)和發(fā)展背景。綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；構(gòu)成；特點(diǎn)；發(fā)展目 錄中文摘要. 21緒論. 12機(jī)電一體化概念. 13機(jī)電一體化的基本組成和特點(diǎn). 131機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成. 132機(jī)電一體化的特點(diǎn). 33.2.1具有綜合性. 33.2.2廣而強(qiáng)的應(yīng)用性. 33.2.3多層次的系統(tǒng)化. 33.2.4整體的最優(yōu)化. 33.2.5使用簡(jiǎn)易化. 33.2.6提高了安全性. 43.2.7具有高可靠性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命. 43.2.8具有柔性. 44 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì). 44.1 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r. 44.2 機(jī)電一

3、體化的發(fā)展趨勢(shì). 54.2.1 智能化. 54.2.2模塊化. 64.2.3 網(wǎng)絡(luò)化. 64.2.4 微型化. 74.2.5系統(tǒng)化. 74.2.6帶源化. 74.2.10環(huán)?；? 85結(jié)束語(yǔ). 8參考文獻(xiàn). 91緒論 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大的推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉于滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微點(diǎn)在技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展機(jī)器響機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，是機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)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，是工業(yè)生產(chǎn)有“機(jī)械電氣化”為特征的發(fā)展階段。2機(jī)電一體化概念 機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，英文稱(chēng)為Mechatronics，

4、它是由英文機(jī)械學(xué)一體化技術(shù)mechanics的前半部分與電子學(xué)electronics的后半部分組合而成。一般認(rèn)為，機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門(mén)技術(shù)學(xué)科在祭祀按產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程相互交叉、相互滲透而形成的一門(mén)新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。它有三重含義： 首先，機(jī)電一體化是機(jī)械學(xué)、點(diǎn)在學(xué)與信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的學(xué)科。其次，機(jī)電一體化是一個(gè)發(fā)展的概念，早期的機(jī)電一體化主要強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子的結(jié)合，即將電子技術(shù)“溶入”到機(jī)械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)“滲透”到機(jī)械中，豐富了機(jī)電一體化的含義，現(xiàn)代的機(jī)電一體化不僅僅指機(jī)械

5、、電子與信息技術(shù)的結(jié)合，還包括光（光學(xué)）機(jī)電一體化、機(jī)電氣（氣壓）一體化、機(jī)電液（液壓）一體化、機(jī)電儀（儀器儀表）一體化等。第三，機(jī)電一體化表達(dá)了技術(shù)之間相互結(jié)合的學(xué)術(shù)思想，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中相互協(xié)調(diào)，以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話(huà)說(shuō)，機(jī)電一體化是多種技術(shù)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，而不是它們的簡(jiǎn)單疊加。3機(jī)電一體化的基本組成和特點(diǎn)31機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成 從構(gòu)成要素上來(lái)看，機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）、電子信息處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）、動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）、傳感檢測(cè)系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（如電機(jī)）等五個(gè)字系統(tǒng)組成。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本特征是給“機(jī)械”增添了頭腦（計(jì)算機(jī)信息處理與控制）因此是要

6、求傳感器技術(shù)、控制用接口元件、機(jī)械機(jī)構(gòu)、控制軟件水平較高的系統(tǒng)。 從所要實(shí)現(xiàn)功能上來(lái)看，因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）是有若干具有特定功能的機(jī)械與微電子要素組成的有機(jī)整體，要有滿(mǎn)足人們使用要求的功能（目的功能），所以根據(jù)不同的使用目的，要求系統(tǒng)能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息（即工業(yè)三大要素）進(jìn)行某種處理，輸出所需要的物質(zhì)、能量和信息。因此，系統(tǒng)必須具有以下三大“目的功能”：變換（加工、處理）功能；傳遞（移動(dòng)、輸送）功能；儲(chǔ)存（保持、積蓄、記錄）功能。不管是實(shí)現(xiàn)哪類(lèi)“目的”功能的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），其必須具備如下圖所統(tǒng)內(nèi)部示的五種內(nèi)部功能，即主功、動(dòng)力能功能、檢測(cè)功能、控制功能、構(gòu)造功能，其中“主功”是實(shí)

7、現(xiàn)系統(tǒng)“目的功能”直接必須的功能，主要是對(duì)物質(zhì)、能量、信息或其相互結(jié)合進(jìn)行變換、傳遞和儲(chǔ)存?！皠?dòng)力功能”事向系統(tǒng)提供動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能?！皺z測(cè)功能和控制功能”的作用是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施“目的功能”。而“構(gòu)造功能”則是使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時(shí)間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。從系統(tǒng)的輸入/輸出來(lái)看除有主功能的輸入/輸出之外，不需要有動(dòng)力輸入和控制信息的輸入/輸出。此外，還有因外部環(huán)境引起的干擾輸入以及非目的性輸出（如廢棄物等），例如汽車(chē)的廢氣和噪音對(duì)外部環(huán)境影響，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始就應(yīng)予以考慮。 既然機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）可以分

8、解成一系列要素或子系統(tǒng)構(gòu)成，那么臬使各要素或子系統(tǒng)之間順利地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的傳遞和交換呢？這就涉及到了接口的概念，所謂接口就是各要素或各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系條件，從系統(tǒng)外部看，機(jī)電一體化系統(tǒng)的輸入/輸出是與人、自然及其他系統(tǒng)之間的接口；從系統(tǒng)內(nèi)部看，機(jī)電一體化系統(tǒng)是由許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素的輸入/輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于接口的性能，各要素或各系統(tǒng)之間的接口性能就成為綜合系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng)，其構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間的接口極為重要，在某種意義上講，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)歸根結(jié)底就是“接口

9、設(shè)計(jì)”。廣義的接口功能有兩種，一種是輸入/輸出的功能；另一種是變換、調(diào)整的功能。32機(jī)電一體化的特點(diǎn)3.2.1具有綜合性機(jī)電一體化技術(shù)是由機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等有機(jī)結(jié)合形成的一門(mén)跨學(xué)科的邊緣科學(xué)。各種相關(guān)技術(shù)被綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，它們彼此相互苛刻要求，彼此又取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而不斷地向著理想化的技術(shù)發(fā)展。因此機(jī)電一體化技術(shù)是具有綜合性的高水平技術(shù)。3.2.2廣而強(qiáng)的應(yīng)用性機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械為母體，以實(shí)踐機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和幾點(diǎn)過(guò)程控制為基礎(chǔ)的技術(shù)，是可以滲透到機(jī)械系統(tǒng)和產(chǎn)品的普遍應(yīng)用性技術(shù)，幾乎不受行業(yè)限制。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以信息化為內(nèi)涵智能化為核心

10、，開(kāi)發(fā)和生、產(chǎn)了性能更好的功能更強(qiáng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品。3.2.3多層次的系統(tǒng)化 機(jī)電一體化是將工業(yè)產(chǎn)品和過(guò)程利用各種技術(shù)綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)（特別是微電子技術(shù)與精密機(jī)械技術(shù)）的協(xié)同和集成，強(qiáng)調(diào)層次化和系統(tǒng)化。無(wú)論從單參數(shù)、單擊控制到多參數(shù)、多級(jí)控制，還是從單件單品生產(chǎn)工藝到柔性及自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，直到整個(gè)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，機(jī)電一體化技術(shù)都體現(xiàn)在系統(tǒng)各個(gè)層次的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中。3.2.4整體的最優(yōu)化從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，充分利用新技術(shù)及其相互交叉融合的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的高附加值、高效率、高性能、省材料、省能源、低損耗、低污染、省時(shí)省力等等。比如采用數(shù)控機(jī)床、柔性生產(chǎn)線(xiàn)、工業(yè)

11、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)管理等高科技機(jī)電一體化技術(shù)和系統(tǒng)以后，各企業(yè)就可以根據(jù)社會(huì)需求及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各生產(chǎn)過(guò)程，幾乎不需要重新設(shè)計(jì)制造工藝設(shè)備，大大縮短了整個(gè)生產(chǎn)周期。3.2.5使用簡(jiǎn)易化 從開(kāi)發(fā)上來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)原理和使機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)群體這就需要開(kāi)發(fā)人員不僅具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且具有廣博的技術(shù)知識(shí)，還要不斷的學(xué)習(xí)和更新相關(guān)知識(shí)。從使用上來(lái)看一般用戶(hù)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）不必精通其原理，不必具有豐富的技術(shù)知識(shí)，用戶(hù)需要的是功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、人機(jī)協(xié)作關(guān)系好的機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）。3.2.6提高了安全性機(jī)電一體化系統(tǒng)一般都具有自動(dòng)保護(hù)的功能，可避免

12、或減少人身和設(shè)備事故發(fā)生的可能性，顯著地提高了安全性。有些機(jī)電一體化系統(tǒng)甚至可以在惡劣和危險(xiǎn)的環(huán)境中作無(wú)人的自動(dòng)操作。如機(jī)器人可以不顧危險(xiǎn)，在海里、在宇宙空間、在核反應(yīng)堆等一些危險(xiǎn)場(chǎng)合工作。3.2.7具有高可靠性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命機(jī)電一體化系統(tǒng)幾乎沒(méi)有機(jī)械磨損，因此系統(tǒng)的壽命提高，故障率降低，可靠性和穩(wěn)定性增強(qiáng)。有些機(jī)電一體化系統(tǒng)甚至可以做到不需要維修，具有自動(dòng)診斷、自動(dòng)修復(fù)的功能。3.2.8具有柔性 柔性是機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)。根據(jù)需要的變化，用機(jī)電一體化技術(shù)無(wú)需改裝系統(tǒng)就可以及時(shí)地對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程作必要的從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智能、調(diào)整、修改，因此機(jī)

13、電一體化技術(shù)是解決多品種、小批量生產(chǎn)的重要途徑。4機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì) 4.1機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)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(zhēng)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(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。 20世紀(jì)70-80年代為第二階段，

14、可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化

15、和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，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(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。 我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，

16、不取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。4.2機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)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(lài)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)展趨勢(shì)大致有以下幾個(gè)方面：4.2.1智能化智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，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(shuō)的“智能化”是對(duì)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(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)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

17、的控制目標(biāo)。即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話(huà)功能，設(shè)置智能I/0接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊數(shù)控、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。誠(chéng)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、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。4.2.2模塊化模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口

18、、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。4.2.3網(wǎng)絡(luò)

19、化20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。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)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)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?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS)，能

20、使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。4.2.4微型化微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。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(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品，除了機(jī)械主體部分，其它部分涉及電子技術(shù)、隨著片式元器件（SMD）的發(fā)展，表面組裝技術(shù)（SMT）正在逐漸取代傳統(tǒng)的通孔插裝技術(shù)（THT）成為電子組裝的重要手段，電子設(shè)備正朝著小型化、輕型化、多功能、高可靠方向發(fā)展。80年代以來(lái)，國(guó)外SMT發(fā)展異常

21、迅速，1993年電子設(shè)備平均60%以上采用SMT，同年世界電子元件片式化率達(dá)到45%以上。因此，機(jī)電一體化中具有智能、動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)、感知特征的組成部分將逐漸向輕量化、小型化方向發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。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(lèi)。4.2.5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(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)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(shí)尋求實(shí)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(lái)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)