機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢【摘要】隨著我國社會水平和工業(yè)技術(shù)的不斷提高，各項技術(shù)彼此融會，加快了工業(yè)生產(chǎn)向機電一體化發(fā)展的發(fā)布。在機器工程范疇，機器工業(yè)技術(shù)和微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的交織滲入組成電機一體化。機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展使機械工業(yè)的功能構(gòu)成、技術(shù)結(jié)構(gòu)、管理體系等發(fā)生了巨大的變化。本文對機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析?！娟P(guān)鍵詞】機電一體化；技術(shù)；發(fā)展趨勢；技術(shù)現(xiàn)狀機電一體化是一個新興的工業(yè)邊緣學(xué)科，在我國正處于發(fā)展階段，代表著機械工業(yè)技術(shù)改革的發(fā)展方向。機電一體化技術(shù)中包含微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械技等多種技術(shù)，對推動現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要意義。一、機電一體化概述機電一體化技術(shù)目前在我國已經(jīng)是一項有自身特點的新型技術(shù)，該項技術(shù)的原理是將機械裝置和電子化設(shè)計相結(jié)合，完成信息處理和控制及動力功能，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還會有更多的技術(shù)融入機電一體化設(shè)計中。機電一體化是指利用自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)的一個系統(tǒng)處理裝置，通過合理的布局和配置多個功能單元完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化和系統(tǒng)功能為目標。通過機電一體化系統(tǒng)多功能、低能耗、高質(zhì)量、可靠性高等特點，充分的實現(xiàn)特定機械裝置的功能價值，并且促使整個系統(tǒng)工程技術(shù)最優(yōu)化。機電一體化技術(shù)并非將機械生產(chǎn)的各項技術(shù)進行簡單拼湊，而是有機融合機械技術(shù)，微電子技術(shù)和其他技術(shù)。二、機電一體化的發(fā)展狀況我國自1986年發(fā)表“國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃”后開始重視機電一體化的應(yīng)用和研究，國內(nèi)許多大專院校、研究機構(gòu)都加強了對機電一體化技術(shù)的研究力度。及至20世紀80年代，世界微處理機技術(shù)的研究人在不斷深入，微處理機各方面的性能均得到顯著提高，并開始應(yīng)用到大量高級機電一體化產(chǎn)品中，這一時期我國也將微處理機引入飛行系統(tǒng)，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一，在安全氣囊、發(fā)動機振動控制、高度控制等安全技術(shù)和飛行器控制技術(shù)方面應(yīng)用尤為廣泛。為實現(xiàn)機械裝置的智能控制，機械裝置的系統(tǒng)設(shè)計有機結(jié)合信息技術(shù)和微處理技術(shù)，在主系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用于工程設(shè)計和控制操作。90年代，通訊技術(shù)進入機電一體化期間，機器裝配在功效上實現(xiàn)了遙控和多媒體控制的計算機控制，這一期間微傳感器技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)發(fā)展迅速，某些電機一體化裝配在保證原有功能的基礎(chǔ)上，還增加了其他功能。機電一體化技術(shù)將半導(dǎo)體技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)進行有機結(jié)合使機電一體化技術(shù)逐漸精密化。我國進入21世紀后開始將自動化控制技術(shù)、計算機技術(shù)應(yīng)用于機電一體化技術(shù)。三、機電一體化的發(fā)展趨勢（一）智能化隨著我國科技水平的提高，智能化開始逐漸被應(yīng)用于機電一體化裝置系統(tǒng)中。智能化是對機械裝配體系及行動的描述，是指在機器控制體系計劃方面有機聯(lián)系信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等，使機器裝配具備一定學(xué)習(xí)、分析能力，從而使電機一體化機器具有優(yōu)良的人機對話性。機電一體化產(chǎn)品的微處理器性能在提高運行速度的通順，還能夠在一定程度上協(xié)助人們完成某些高難度的工業(yè)操作。二）模塊化研制標準化機電一體化產(chǎn)品單元是一項非常復(fù)雜的工作，由于在研制該體系時，需要考慮標準動力接口、機械接口和電氣接口等因素的個體開發(fā)及綜合開發(fā)，如在進行智能調(diào)速電機一體的動力單元開發(fā)時，需要將圖像識別、圖像處理和視覺處理綜合考慮如何將三者向結(jié)合，開發(fā)、研制成一體的控制單元，并且該控制單元必須能夠完成各種典型操作，標準化單元在機電一體化產(chǎn)品的研制和開發(fā)中具有重大的意義，是企業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新機電一體化產(chǎn)品的核心。電氣產(chǎn)品的模塊化、標準化能夠促進工業(yè)發(fā)展，提高產(chǎn)品的市場競爭力。（三）網(wǎng)絡(luò)化20世紀90年代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展給各行各業(yè)帶來了巨大變化，目前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已向全球化發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)一旦研發(fā)出新型機電一體化產(chǎn)品，只要產(chǎn)品具有功能獨特，質(zhì)量可靠的特點，很快就會暢銷全球。目前許多家用電器都已開始應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們在家里就可以享受各種高科技帶來的快樂和便利。（四）微型化20世紀80年代末期機電一體化機械開始向微型化領(lǐng)域發(fā)展，通常將幾何尺寸不超過1平方厘米的機電一體化產(chǎn)品稱為微電子機械系統(tǒng)。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，我國研發(fā)的機電一體化機械裝置逐漸向納米、微米級發(fā)展。由于微型電機一體化機器裝配體積小、操縱方便、能源消耗少，在信息技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、軍事等方面具有不可取代的優(yōu)勢。（五）柔性化在研發(fā)新型機電一體化產(chǎn)品的同時要在控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)能夠安全運行的前提下，使系統(tǒng)具有“柔性化”特點，才能夠使產(chǎn)品較好地處理各種突發(fā)事件。通常機電一體化的總系統(tǒng)設(shè)計會結(jié)合自律分配技術(shù)，形成“自律分配系統(tǒng)”，在此系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互獨立且能夠獨立工作同時被總系統(tǒng)統(tǒng)一控制。由于子系統(tǒng)本身具有的“自律性”特點，因此在不同的環(huán)境條件可以處理不同的突發(fā)事件。“自律分配系統(tǒng)”具有在特定前提下，子系統(tǒng)可以改變行動的特點，能夠在增強系統(tǒng)能力的柔性的同時，不會因為某個子系統(tǒng)的故障而影響整個機械系統(tǒng)。（六）仿生物系統(tǒng)化未來的機電一體化產(chǎn)品在工作時依賴信息處理系統(tǒng)，并且在機械結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”（休眠）具有不穩(wěn)定性，但在“動態(tài)”（工作）時具有穩(wěn)定性。此特點與活著的生物類似：生物大腦停止工作會導(dǎo)致生物死亡，而當(dāng)生物大腦工作時生物具有活力。（七）系統(tǒng)化系統(tǒng)化是指機械一體化裝置在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進一步采用具有開放式和模式化特點的總線結(jié)構(gòu)。主系統(tǒng)可以靈活控制及組合子系統(tǒng)，實現(xiàn)對多個子系統(tǒng)進行綜合管理和協(xié)調(diào)控制。（八）綠色化我國工業(yè)技術(shù)的快速成長促進了人們的生活水平的進步。工業(yè)的發(fā)展在一定程度上滿足了人們的物質(zhì)生活需求，但工業(yè)的發(fā)展會造成地球能源大量減少，城市生態(tài)環(huán)境得不到保護。于是設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品非常必要，綠色的機電一體化產(chǎn)品應(yīng)該是在使用期間不污染環(huán)境，報廢后能夠回收利用。結(jié)束語隨著我國社會生產(chǎn)力的發(fā)展，機電一體化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中越來越重要。機電一體化產(chǎn)品能夠為我國帶來顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。機電一體化技術(shù)與電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，機電一體化技術(shù)還會吸收、融合其他技術(shù)，其發(fā)展前景也將越來越光明。參考文獻：[1]張洪杰.機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014,22(09)：218.⑵楊聯(lián)英.淺談國內(nèi)外液壓技術(shù)的現(xiàn)狀及其未來發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，13(03)：93.⑶惠斌曄.機電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].科技風(fēng)，201