機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀【1】
【摘 要】本文闡述的機(jī)電一體化技術(shù)的定義，特點(diǎn)以及發(fā)展歷程，并針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)所需的共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，基于此分析，探索了未來(lái)機(jī)電一體化發(fā)展的方向，對(duì)機(jī)電一體化的研究有參考指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 發(fā)展歷程 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。
它不是上述技術(shù)的簡(jiǎn)單拼湊，而是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，合理配置各功能單元，使得整個(gè)系統(tǒng)具有高質(zhì)量，高可靠性的特點(diǎn)。
機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦撲許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。
即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延仲，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備。
1.機(jī)電一體化的發(fā)展過程
機(jī)電一體化經(jīng)歷了長(zhǎng)期的產(chǎn)生于發(fā)展過程，大致分為三個(gè)階段：
萌芽階段：20世紀(jì)60年代以前為萌芽階段。
由于電子技術(shù)發(fā)展迅速，人們逐步使用電子技術(shù)的初步成果完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。
特別是第二次世界大戰(zhàn)后，機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合使得許多性能優(yōu)良的產(chǎn)品出現(xiàn)，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的作用。
蓬勃發(fā)展階段：20世紀(jì)70年代至20世紀(jì)80年代是蓬勃發(fā)展階段。
在這一階段，人們主動(dòng)地利用新技術(shù)的巨大成果創(chuàng)造新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
應(yīng)該特別指出的是，日本在推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方面起了主導(dǎo)作用。
日本政府于1971年3月頒布了《特定電子工業(yè)與特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》，要求企業(yè)界“應(yīng)特別注意促進(jìn)為機(jī)械配備電子計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化和機(jī)械產(chǎn)品的其他功能”。
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，為基點(diǎn)一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
智能化階段：從20世紀(jì)90年代開始至今稱為智能化階段。
機(jī)電一體化技術(shù)向智能化新階段邁進(jìn)。
人工智能技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)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)開辟了發(fā)展的新天地。
大量的智能化機(jī)械產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
出現(xiàn)了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。
機(jī)電一體化的目的是使系統(tǒng)高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向輕薄短小巧化方向發(fā)展，不斷滿足人們的生活多樣化需求和生產(chǎn)的省力化、自動(dòng)化需求。
因此，機(jī)電一體化的研究方法并不是拼拼湊湊的“混合”設(shè)計(jì)法，應(yīng)該從系統(tǒng)的角度出發(fā)，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)分析方法，充分發(fā)揮邊緣學(xué)科技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
2.機(jī)電一體化發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)
機(jī)電一體化發(fā)展所采用微電子技術(shù)必須解決一些共性關(guān)鍵技術(shù)。
這些技術(shù)包括檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。
各部分所包括的內(nèi)容如下：
檢測(cè)傳感技術(shù)：檢測(cè)傳感器的檢測(cè)對(duì)象有位移、壓力、溫度、速度、加速度、流量等物理量，其檢測(cè)精度的高低直接影響機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能好壞。
檢測(cè)傳感技術(shù)的主要難點(diǎn)在于提高可靠性、精度和靈敏度。
信息處理技術(shù)：信息處理技術(shù)包括信息的輸入、變換、運(yùn)算、次數(shù)和輸出技術(shù)。
信息處理是否及時(shí)正確，直接影響機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，因而成為機(jī)電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。
在信息處理技術(shù)方面存在的問題有減輕重量、提高處理速度、提高可靠性和抗干擾能力以及標(biāo)準(zhǔn)化、提高操作性及便于維修保養(yǎng)等。
自動(dòng)控制技術(shù)：自動(dòng)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)、檢索等技術(shù)。
其技術(shù)難點(diǎn)是現(xiàn)代控制理論的工程化與實(shí)用化，以及優(yōu)化控制模型的建立等。
伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)：伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是指執(zhí)行元件中的一些技術(shù)問題。
伺服驅(qū)動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等各種類型。
希望之星元件滿足小型、重量輕和輸出功率大等三個(gè)方面的要求，以及提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性。
精密機(jī)械技術(shù)：機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)精密機(jī)械提出的新要求有：減輕重量、縮小體積、提高精度、提高剛度、改善動(dòng)態(tài)性能等。
系統(tǒng)總體技術(shù)：系統(tǒng)總體技術(shù)是以中國(guó)從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法，將總體分解成若干功能單元，找出能完成各個(gè)功能的技術(shù)方案，再把功能和技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)選的綜合應(yīng)用技術(shù)。
機(jī)電一體化產(chǎn)品要求系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性很好，否則即使各個(gè)部分的性能、可靠性都很好，性能和產(chǎn)品也很難保證正常運(yùn)行。
3.機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)
隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提出了許多新的和更高的要求，出現(xiàn)了新的概念。
如數(shù)控技術(shù)、CNC、FMS、CIMS及機(jī)器人等都被一致認(rèn)為是典型的機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)。
機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾點(diǎn)：
高性能化：高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。
新一代CNC系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)急需和人誕生的。
可實(shí)現(xiàn)告訴數(shù)據(jù)傳遞，在相當(dāng)高的分辨率情況下，系統(tǒng)仍有高速度，此外其效率也非常高。
智能化：人工智能的研究日益得到重視，其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。
智能機(jī)器人通過視覺，觸覺和聽覺等各類傳感器檢測(cè)工作狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際變化過程反饋信息并作出判斷與決定。
數(shù)控機(jī)床智能化，使用各類傳感器對(duì)切削加工前后和加工過程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做出判斷，自動(dòng)對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。
此外，機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)還有系統(tǒng)化，輕量化及微型化等
參考文獻(xiàn)：
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[4]機(jī)電一體化原理及應(yīng)用 呂強(qiáng) 國(guó)防工業(yè)出版社 2010.11
機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用【2】
【摘要】機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
本文討論了機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于改變整個(gè)機(jī)械制造業(yè)面貌所起的重要作用，并從對(duì)機(jī)電一體化的認(rèn)識(shí)出發(fā)，概述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械工業(yè);機(jī)電一體化;應(yīng)用;發(fā)展方向
1.機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
1.1 數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
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)。
開放性設(shè)計(jì)，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。
WOP技術(shù)和智能化。
系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。
大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。
能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
系統(tǒng)的多級(jí)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。
以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
1.2 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。
它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。
企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
1.3 柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。
它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
1.4 工業(yè)機(jī)器人
第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開始走向?qū)嵱没?第3代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。
2.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
2.1 智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。
近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。
智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。
2.2 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)行任意的剪裁和組合，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)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除RS232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。
未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要。
機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
2.3 微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。
國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。
由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。
目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
2.4 模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，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(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。
機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
3.機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。
硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息
理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。
因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手。
3.1 機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。
現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬?gòu)?fù)合材料。
只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。
3.2 傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。
為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。
對(duì)外部信息傳感器來(lái)說(shuō)，目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。
3.3 信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。
為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
3.4 驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。
目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
3.5 接口技術(shù)
為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。
接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來(lái)解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
3.6 軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。
為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
4.結(jié)論
綜上所述，機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。
它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。
大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
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機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀思考【3】
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和科技水平的進(jìn)步，工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)在不斷革新，這在一定程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)集機(jī)械、電子、光學(xué)等多種技術(shù)為一體，它是現(xiàn)代化科技發(fā)展的必然結(jié)果，對(duì)于我國(guó)工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。
本文闡述了機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了該項(xiàng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展
引言：
機(jī)電一體化技術(shù)建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)之上，利用機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)處理技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多功能整合，有效改善設(shè)備精度、提升設(shè)備性能，使其朝著智能化的方向發(fā)展。
隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，促使機(jī)電一體化技術(shù)不斷的變化和發(fā)展，微電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等也逐步融入到機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中，但是機(jī)電一體化技術(shù)絕不是這些技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加，而是將這些技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使機(jī)電一體化技術(shù)的適用范圍更加廣闊，日常生活中常見的智能洗衣機(jī)、空調(diào)、照相機(jī)等都是機(jī)電一體化產(chǎn)品的代表。
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上提高了機(jī)械工程技術(shù)的效率，使機(jī)械工程的要求得以更好的滿足，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制與檢測(cè)，因此，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視，這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
早在上世紀(jì)60年代末期，日本企業(yè)界就提出了“機(jī)電一體化技術(shù)”的概念，他們將這一技術(shù)取名為“Mechatronics”，即機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)融為一體。
直至70年代，人們都把機(jī)電一體化看成是機(jī)械與電子技術(shù)的結(jié)合。
到了20世紀(jì)80年代，信息技術(shù)開始逐步發(fā)展起來(lái)，促使微處理機(jī)的性能有所提高，為數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人以及汽車電子控制系統(tǒng)等機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了有力的技術(shù)支持，超大規(guī)模集成電路及微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)也為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，機(jī)電一體化系統(tǒng)中融入了通信技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)備變得更加智能，便于操控。
機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備的功能更加多樣，性能也有了很大程度的提升，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)與半導(dǎo)體技術(shù)、機(jī)電一體微型化方法相結(jié)合，形成了更加精密和集成的“微機(jī)電一體化”。
隨著自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、光纖技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)逐步建立起完善的科學(xué)體系。
2.我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代，我國(guó)開始了對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究，國(guó)務(wù)院對(duì)這項(xiàng)技術(shù)予以高度重視，并將其列入“863”計(jì)劃的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目之一。
為加快機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)提出了發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)的具體實(shí)施策略，并成立了專門的研發(fā)小組，著重研究如何促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)更快的進(jìn)步。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，使機(jī)械與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合，尤其是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。
尤其是我國(guó)自主研發(fā)出了微型計(jì)算機(jī)以及大規(guī)模的集成電路，這為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了更為充足的條件。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)有了更為深入的發(fā)展，各種高科技技術(shù)逐漸被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)的研究當(dāng)中，使機(jī)電一體化系統(tǒng)更加智能化，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展。
目前，我國(guó)已建立了計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)工程研究中心，很多企業(yè)通過實(shí)施計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用示范工程獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，得到了各行各業(yè)人們的關(guān)注。
另外，我國(guó)現(xiàn)在已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造及程序優(yōu)化等技術(shù)，能夠獨(dú)立生產(chǎn)機(jī)器人的關(guān)鍵元器件，開發(fā)出適合各行各業(yè)作業(yè)的多種機(jī)器人，為企業(yè)的發(fā)展提供了便利。
二、機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的制造和加工起著非常重要的作用。
就目前的狀況來(lái)看，高智能將成為機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向，智能機(jī)器人將變得更加普及。
在控制系統(tǒng)的指引下，智能機(jī)器人將會(huì)具有一定的判斷及推理能力，并根據(jù)不同指令自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，代替人類完成一些復(fù)雜的生產(chǎn)工作，使人們得到所需產(chǎn)品的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率。
因此，高智能化將成為機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)，研究人員將會(huì)根據(jù)不同層次的需求編寫不同的控制系統(tǒng)，讓機(jī)器人可以更好的為人類的生產(chǎn)生活而服務(wù)。
機(jī)電工業(yè)的不斷發(fā)展，為人們的生活提供了極大的便利以及豐富的物質(zhì)生活，但同時(shí)也對(duì)資源進(jìn)行過度的開發(fā)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的惡劣影響。
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。
因此，未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將朝著綠色化的方向邁進(jìn)，即以減少對(duì)環(huán)境的危害或?qū)Νh(huán)境無(wú)危害為根本出發(fā)點(diǎn)，最大限度的回收與利用報(bào)廢設(shè)備及產(chǎn)品，使用更加環(huán)保的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)技術(shù)，使研發(fā)過程及產(chǎn)品符合環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，以保證產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)值。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起與發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的發(fā)展，并且充分將全球資源整合，使企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈。
將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，而且使我國(guó)對(duì)于國(guó)際上一些先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品有了更加深入的研究，促使國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨于成熟。
可以說(shuō)，未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)更加網(wǎng)絡(luò)化，使機(jī)電一體化設(shè)備的無(wú)人值守運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也能夠讓機(jī)電一體化技術(shù)的新產(chǎn)品通過便捷的途徑得以向市場(chǎng)推廣。
目前我國(guó)有很多企業(yè)生產(chǎn)機(jī)電一體化的產(chǎn)品，但是由于所生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在生產(chǎn)過程以及以后的使用過程中難免會(huì)遇到麻煩。
因此，這就要求機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模塊化，即將這些產(chǎn)品劃分為獨(dú)立的模塊，使每個(gè)模塊可以在機(jī)械設(shè)備更好的發(fā)揮其應(yīng)有的功能，以適應(yīng)不同生產(chǎn)的需要。
模塊化技術(shù)能夠在一定程度上減少產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)的成本，使不同產(chǎn)品的零部件之間實(shí)現(xiàn)通用，這對(duì)產(chǎn)品的維修性、裝配性與拓展性的提高也起著一定的促進(jìn)作用。
模塊化的設(shè)計(jì)與制造也將成為未來(lái)機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，并且隨著微機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展而逐漸普及。
利用這些模塊，可以方便快捷的生產(chǎn)出各種新型機(jī)電一體化產(chǎn)品。
隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，很多領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了“由大及小”的過渡，尤其是機(jī)電一體化技術(shù)，也逐漸朝著微型化方向發(fā)展。
微型化，即機(jī)電一體化設(shè)備向微型機(jī)器及微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，微型化產(chǎn)品的體積小，耗能低，機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型化使得其應(yīng)用范圍更加廣泛，由此來(lái)看，微機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展前景。
三、結(jié)論
我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展受到了國(guó)家的重視和支持，獲得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步。
但是我國(guó)的機(jī)電一體化領(lǐng)域在某些技術(shù)方面還存在著不足，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一些差距。
因此，為了使我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的技術(shù)占有率和核心競(jìng)爭(zhēng)力有所提升，國(guó)家應(yīng)該繼續(xù)鼓勵(lì)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)品的開發(fā)，加大支持力度，采取有效措施提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的研發(fā)能力，以促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
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