時(shí)間：2023-08-08 17:11:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體化特征，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【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。本文簡述了機(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。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、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、信息處理單元和驅(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
（一）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)考慮利用非金屬復(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。
（二）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。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
（三）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。
（四）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。
（五）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。
（六）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。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一）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
1、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)。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、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。
7、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。
（二）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，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、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。
（三）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)化倉庫等組成。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)。
（四）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)，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(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)境和操作對象的簡單信息，通過計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開始走向?qū)嵱没坏?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。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(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
（一）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)。
（二）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。
（三）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。
（四）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，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。
（五）網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。
（六）綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)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。
【參考文獻(xiàn)】：
1、李運(yùn)華.機(jī)電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
2、芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動(dòng)化,2006(6).
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；基本概念；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展方向
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，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，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。“機(jī)電一體化”意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認(rèn)，我國的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化技術(shù)基本概念
機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(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)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。
二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1、機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)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(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)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(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4、自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、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)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1、數(shù)控機(jī)床問世：自從1952年美國第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已50個(gè)年頭。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2、微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。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)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對機(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)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
1、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，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，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2、網(wǎng)絡(luò)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)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、自動(dòng)化：所謂自動(dòng)化技術(shù)，是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現(xiàn)實(shí)預(yù)期的目標(biāo)、功能。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)。
4、綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)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(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)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(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4.自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、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)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
6.伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機(jī)床問世：自從1952年美國第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已50個(gè)年頭。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。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)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對機(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)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
1.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，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，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)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)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
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(jí)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、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化：其表現(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(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的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語：
當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(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)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；機(jī)械應(yīng)用；趨勢
1前言
機(jī)電一體化主要是將電子以及機(jī)械和計(jì)算機(jī)等進(jìn)行綜合性的應(yīng)用技術(shù)，在工程機(jī)械的應(yīng)用過程中，隨著機(jī)電一體化的技術(shù)融入，就能對工程機(jī)械的應(yīng)用水平有效提高。通過從理論層面對機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械應(yīng)用研究，就能從理論上提供支持。
2機(jī)電一體化的應(yīng)用特征以及發(fā)展歷程分析
2．1機(jī)電一體化的應(yīng)用特征分析
從當(dāng)前的機(jī)電一體化的發(fā)展特征來看，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)能力強(qiáng)層面。在工程機(jī)械機(jī)電一體化的設(shè)備應(yīng)用下，在對信息的自動(dòng)化處理下，就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，對高精度的控制和高靈敏度的檢測功能也能有效發(fā)揮［1］。在機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用下，只要能對控制系統(tǒng)啟動(dòng)，在生產(chǎn)的自動(dòng)化水平上也能提高，在應(yīng)用價(jià)值方面最大化的呈現(xiàn)。機(jī)電一體化的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的安全性比較高。由于一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械設(shè)備的性能有了提高，在功能方面比較齊全，這就使得在監(jiān)視以及報(bào)警等方面的功能充分發(fā)揮，在自動(dòng)保護(hù)的功能上也能有效提高。這樣就能從機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用安全性層面得到了有效保障。機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備的特征還體現(xiàn)在應(yīng)用范圍廣層面。在這一過程中，由于是對復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)備自身的復(fù)合功能上也比較突出的發(fā)揮，這樣就能在應(yīng)用的范圍上得以擴(kuò)大化。
2．2機(jī)電一體化的發(fā)展歷程分析
我國在機(jī)電一體化的發(fā)展時(shí)間上相對比較晚，在信息技術(shù)以及信息化系統(tǒng)的建設(shè)過程中，隨著技術(shù)水平進(jìn)一步提高，在機(jī)電一體化就會(huì)想著綠色以及安全的方向進(jìn)行邁進(jìn)［2］。機(jī)電一體化在當(dāng)前已經(jīng)成為高大高校中的一個(gè)熱門專業(yè)，在專業(yè)課程的設(shè)置下，對優(yōu)秀人才的培養(yǎng)就能起到促進(jìn)作用。在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，對工業(yè)發(fā)展的需求也能得到有效滿足。
3機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用和發(fā)展趨勢
3．1機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用分析
機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用比較廣泛，在對作業(yè)的精度控制方面有著積極作用發(fā)揮。工程機(jī)械應(yīng)用中，在成品的精度控制方面是比較重要的環(huán)節(jié)。在精度控制上主要是通過相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行對精度加以控制。機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用下，就能自動(dòng)化的對精度按照相應(yīng)參數(shù)要求進(jìn)行控制。在施工過程中，對混凝土的攪拌，在原材料的重量按照傳統(tǒng)方法就會(huì)出現(xiàn)一定誤差，而機(jī)械一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過電子技術(shù)的應(yīng)用，對原材料的重量合理的調(diào)配，在誤差上能大大縮小，在混凝土的攪拌質(zhì)量上能有效保障。機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用方面，在自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用上有著積極作用發(fā)揮。工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前，主要是通過人工進(jìn)行操作的，這其中就有著諸多不安全的因素。而在機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用下，就能有助于將工作效率有效提高［3］。在機(jī)電一體化機(jī)械的應(yīng)用中，對數(shù)據(jù)的傳輸能夠精確化保障，這對人為誤差就能有效減少，在工程機(jī)械的生產(chǎn)零件中，對各個(gè)零件的精度控制有著高要求。在自動(dòng)化的系統(tǒng)應(yīng)用下，就能有助于將零件的制造按照參數(shù)轉(zhuǎn)準(zhǔn)確的制造，在產(chǎn)品的質(zhì)量上能有效保障。通過機(jī)電一體化的工程機(jī)械智能化的應(yīng)用，就能有助于將整體的生產(chǎn)效率有效提高。我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展比較迅速，在智能化的水平上也有著提高。通過機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用，對人力以及物力等方面的投入就能有效減少，在對資源的優(yōu)質(zhì)配置方面有著保障［4］。智能化的技術(shù)應(yīng)用，能夠體現(xiàn)出人性化的特征，在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)⒎?wù)水平有效提高。如機(jī)器人的機(jī)械應(yīng)用，就能在生產(chǎn)服務(wù)中的水平有效提高。機(jī)電一體化的工程機(jī)械在實(shí)施監(jiān)控中的作用發(fā)揮比較突出。這是機(jī)電一體化機(jī)械工程中的重要功能。機(jī)電一體化在機(jī)械工程當(dāng)中的應(yīng)用，能夠在某一具體工程制動(dòng)以及執(zhí)行的環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。只有在這些基礎(chǔ)層面得到了充分應(yīng)用，就能對機(jī)械工程的整體質(zhì)量有效保障。
3．2機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化的機(jī)械發(fā)展趨勢方面，在當(dāng)前已經(jīng)有了多方面的呈現(xiàn)，在機(jī)電一體化基礎(chǔ)上的工程機(jī)械自動(dòng)化的程度愈來愈高，自動(dòng)化的發(fā)展是當(dāng)前我國技術(shù)發(fā)展中的重要方向。在工程機(jī)械的自動(dòng)化程度上就會(huì)向著高級(jí)層次發(fā)展。工程機(jī)械能將各開關(guān)斷開，自動(dòng)停止工作，在保護(hù)系統(tǒng)方面也是自動(dòng)分配系統(tǒng)，這樣工程機(jī)械就能有效的處理內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)進(jìn)行分開運(yùn)行。在各子系統(tǒng)的應(yīng)用下，對信息處理的效率就能有效提高。機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展中的系統(tǒng)化趨勢會(huì)更加突出，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，在智能化的系統(tǒng)應(yīng)用下，對控制的精確信息就能有效掌握，在整體化的智能發(fā)展過程中，對信息技術(shù)的要求有著提高，更加注重工程機(jī)械的系統(tǒng)化操作［5］。自動(dòng)化技術(shù)中的機(jī)電一體化的系統(tǒng)化化以及協(xié)同力度的加強(qiáng)，對機(jī)械的應(yīng)用效率以及質(zhì)量的提高也有著積極促進(jìn)作用。隨著機(jī)電一體化的工程機(jī)械的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢上會(huì)愈來愈明顯的呈現(xiàn)。任何技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展都要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，在機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用發(fā)展過程中，對網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢也要能充分重視。
4結(jié)語
綜上所述，機(jī)電一體化下的工程機(jī)械的應(yīng)用發(fā)展，要能充分重視技術(shù)的多樣化應(yīng)用，在應(yīng)用中能和實(shí)際情況緊密聯(lián)系。現(xiàn)代化的工程機(jī)械生產(chǎn)以及制造的要求會(huì)愈來愈高，這就需要在技術(shù)的應(yīng)用中能注重科學(xué)化。希望能通過此次對機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用研究，對實(shí)際的發(fā)展能夠起到促進(jìn)作用。盡管當(dāng)前的機(jī)電一體化工程機(jī)械應(yīng)用的整體水平還有待提高，但相信在未來的發(fā)展中會(huì)有長足的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
［1］劉明甫，仇鑫德，張帥，肖迪．工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展探究［J］．山東工業(yè)技術(shù)，2016(18)．
［2］楊延璞，張濤，顧蓉，古玉鋒．基于色彩心理效應(yīng)的工程機(jī)械配色設(shè)計(jì)方法［J］．筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2016(09)．
［3］馬志國，李敏．簡析電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］．內(nèi)燃機(jī)與配件，2016(09)．
［4］林博，梁浩，譚明鋒．裝載機(jī)制動(dòng)液的選型與應(yīng)用研究［J］．油，2016(05)．
論文摘要：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。此簡述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(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，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)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(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)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(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)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)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。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系。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，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測、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。也就是說，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)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)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開發(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)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(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)的出現(xiàn)，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；各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機(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)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“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)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國家相比，仍有相當(dāng)差距。
3 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(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(gè)方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)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(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(jí)智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于
3．2 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)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。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、圖像處理、識(shí)別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(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)，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網(wǎng)絡(luò)化
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。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)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)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3．4 微型化
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1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)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。
3．5 環(huán)保化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。
3．6 系統(tǒng)化
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(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來的。
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(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(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)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化系統(tǒng)；應(yīng)用分析；科技發(fā)展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.135
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，愈加復(fù)雜化的市場經(jīng)濟(jì)使得各個(gè)行業(yè)的競爭越來越激烈，為了能夠在市場中有一個(gè)立足之地，所有的企業(yè)都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型和改善。隨著近些年的發(fā)展，我國的機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)逐漸的趨于完善，但是在實(shí)際的操作過程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問題就是在實(shí)際操作的過程中不論是農(nóng)業(yè)還是工業(yè)，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)了一些不便。為了能夠解決這個(gè)問題，智能控制應(yīng)運(yùn)而生，智能控制的出現(xiàn)不但有效的解決了這個(gè)問題，同時(shí)促使我國機(jī)電一體化行業(yè)的快速發(fā)展，使其能夠更加從容的面對各種操作，提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作效率。
1 什么是智能控制
所謂的智能控制指的就是在沒有人為的干預(yù)下能夠自主驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器，從而有效完成對目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)，換句話來說就是用計(jì)算機(jī)對人類的大腦進(jìn)行模擬，從而完場智能控制。智能控制在當(dāng)今的社會(huì)是一種非常重要的技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，有很多復(fù)雜多樣的控制任務(wù)和控制目的，這些控制任務(wù)和控制目的以傳統(tǒng)的控制手段來完成是非常復(fù)雜和不方便的，而智能控制的出現(xiàn)正好可以解決這一問題，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)際操作更加的簡單方便，同時(shí)還能更好的完成控制任務(wù)。對于智能控制來說，傳統(tǒng)控制只是其中最為簡單的一個(gè)部分，真正的智能控制是由多個(gè)學(xué)科相互交叉而成，而在眾多的學(xué)科中最為主要的就是自動(dòng)控制論、信息論、人工智能以及運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。與傳統(tǒng)控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中最為主要的特征主要有七個(gè)方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優(yōu)特征、智能控制一個(gè)新興的技術(shù)、屬于一門邊緣交叉學(xué)科以及其能夠滿足更多的要求和目標(biāo)。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統(tǒng)、分級(jí)遞階控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、組合智能控制系統(tǒng)以及金華計(jì)算與遺傳算法。
2 什么是機(jī)電一體化系統(tǒng)
所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)又被稱之為機(jī)械電子學(xué)，指的就是講信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、借口技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而形成了所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)，同時(shí)將這種系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際的生活當(dāng)中。機(jī)電一體化系統(tǒng)在組成的過程中需要幾點(diǎn)組成要素，主要包括了運(yùn)動(dòng)組成要素、結(jié)構(gòu)組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。
3 智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化逐漸從傳統(tǒng)方式向著智能控制轉(zhuǎn)型和發(fā)展，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)邁向了新的領(lǐng)域。同時(shí)隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)面對的任務(wù)和目標(biāo)來說，智能控制也必然是其主要的發(fā)展方向，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，智能控制的水平直接決定整個(gè)系統(tǒng)的水平，智能控制水平越優(yōu)越，那么機(jī)電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。
3.1 智能控制在機(jī)械制造過程中的應(yīng)用分析
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械制造只非常重要的一個(gè)部分，而對于目前的機(jī)械制造技術(shù)來說，最為先進(jìn)的技術(shù)就是將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與智能控制進(jìn)行有效的結(jié)合，使得機(jī)械制造技術(shù)逐漸的智能化。機(jī)械制造技術(shù)的智能化其主要目的就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對人腦進(jìn)行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動(dòng)，從而完成整個(gè)人類制造機(jī)械的過程。在智能化的機(jī)械制造的過程中，首先是由智能控制技術(shù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行利用，通過它對機(jī)械制造的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，然后再利用傳感器的融合技術(shù)對采集而來的信息進(jìn)行處理，同時(shí)對控制模式中的一些參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。在機(jī)械制造的領(lǐng)域中智能控制的主要應(yīng)用有機(jī)械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控和檢測、智能診斷機(jī)械故障、智能學(xué)習(xí)以及智能傳感器。
3.2 智能控制在數(shù)控中的應(yīng)用
隨著科技的快速發(fā)展和我國市場化經(jīng)濟(jì)的不斷變更，對于機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展來說數(shù)控技術(shù)有著至關(guān)重要的作用，因此對于數(shù)控技術(shù)的要求也就越來越高，在實(shí)際操作的過程中，數(shù)控技術(shù)不但要有效的完成各種智能功能，同時(shí)還需要數(shù)控技術(shù)完成擴(kuò)展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過利用數(shù)控技術(shù)來完成智能監(jiān)控、智能編程以及對智能數(shù)據(jù)庫的建立等一些目標(biāo)，從而使得機(jī)電一體化系統(tǒng)在實(shí)際的操作過程中可以通過智能控制來完成一些目標(biāo)，比如在對數(shù)控領(lǐng)域中一些算法不確定或者是沒有明確結(jié)構(gòu)的問題進(jìn)行綜合處理的過程中，可以通過利用推理規(guī)則對數(shù)控維修提供一定的數(shù)據(jù)和參考。
3.3 智能控制在機(jī)器人中的應(yīng)用
機(jī)器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時(shí)變性以及強(qiáng)耦合，而這些特征主要都是體現(xiàn)在機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)之中。同時(shí)在機(jī)器人的控制參數(shù)系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)器人具有多邊變性以及多任務(wù)性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術(shù)的應(yīng)用。就目前的技術(shù)和發(fā)展來說，在機(jī)器人的實(shí)際操作過程中智能控制技術(shù)主要變現(xiàn)在四個(gè)方面，分別是對機(jī)器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進(jìn)行控制；對機(jī)器人手臂的姿態(tài)以及動(dòng)作進(jìn)行智能控制；有效利用專家控制系統(tǒng)對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行建模、監(jiān)測、定位以及規(guī)劃控制；對機(jī)器人的傳感器信息融合和視覺處理進(jìn)行智能控制。
3.4 智能控制在建筑工程中的應(yīng)用
智能控制在建筑中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，一方面是照明通信系統(tǒng)，另外的一個(gè)方面是空調(diào)系統(tǒng)。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對于生活的質(zhì)量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進(jìn)行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實(shí)用的就是這兩種。首先是照明通信系統(tǒng)，通信系統(tǒng)指的就是小區(qū)內(nèi)部的互聯(lián)網(wǎng)通訊，主要是通過小區(qū)內(nèi)的控制器對每個(gè)用戶的通訊線路進(jìn)行控制和檢測，一旦發(fā)生故障，能夠?qū)€路進(jìn)行快速的檢修并且進(jìn)行維護(hù)，使得通訊系統(tǒng)在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統(tǒng)指的就是對建筑群的照明進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，在控制的過程中主要是對照明區(qū)域、照明時(shí)間、照明邏輯以及照明系統(tǒng)節(jié)能燈方面進(jìn)行控制；另外一個(gè)方面就是對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制，在對空調(diào)進(jìn)行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式來模擬四季溫度，同時(shí)對空調(diào)的風(fēng)閥進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，不但有效提高了建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量，同時(shí)還能盡可能的減少能量浪費(fèi)。
4 總結(jié)
隨著科技和市場化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)為了能夠適應(yīng)更過的工作環(huán)境和任務(wù)要求，需要進(jìn)行不斷的完善和轉(zhuǎn)型，智能控制的出現(xiàn)使得機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動(dòng)，更加重要的是促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的快速發(fā)展，使其有了質(zhì)的飛越，使其能夠更加長遠(yuǎn)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]唐淑云.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2016（17）：151-152.
[2]華愛琴.關(guān)于企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展分析與應(yīng)用探討[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016（09）：51-52.
[3]田永利，鄒慧君，郭為忠，李瑞琴，張青.基于DPAM-F的機(jī)電一體化系統(tǒng)廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)智能設(shè)計(jì)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（01）：66-70.
[4]崔連濤，胡希勇，金龍國.Me093399型機(jī)電一體化柔性裝配系統(tǒng)智能子站的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（19）：39-41.
[5]張寒松.淺析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及其在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)械制造，2012（12）：68-71.
[6]王陽，王玉倩.分析檢測傳感技術(shù)在機(jī)電一體化中現(xiàn)狀、應(yīng)用及其發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（07）：108.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；技術(shù)；應(yīng)用
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微技術(shù)和機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的特征
1、機(jī)電一體化技術(shù)具備較高的安全性
在整個(gè)工作過程中，一旦電力發(fā)生了超載與過流等故障時(shí)，可以采取自動(dòng)化保護(hù)措施，最大限度地避免和減少人員、機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)事故，加強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備的安全性能。此外，機(jī)電一體化有關(guān)產(chǎn)品具備了自動(dòng)化監(jiān)控、自動(dòng)化診斷、警報(bào)與自動(dòng)化保護(hù)等功能。
2、機(jī)電一體化具備了較強(qiáng)生產(chǎn)能力
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控目的，所以提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力。此外，機(jī)電一體化產(chǎn)品多數(shù)具備自動(dòng)處理信息和信息控制等能力，其檢車控制的精確度、靈敏性和應(yīng)用范圍得到了很大程度的提升，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以保障機(jī)械設(shè)備的執(zhí)行情況能夠根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，從而保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3、機(jī)電一體化具備了較高的使用性能
機(jī)電一體化產(chǎn)品采用了數(shù)字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機(jī)電一體化產(chǎn)品可以重復(fù)大量的動(dòng)作，更先進(jìn)的產(chǎn)品還能夠篩選工作程序。
4、機(jī)電一體化具備了較大的適用范圍機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能，不具有單技術(shù)、單功能的局限性，這使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動(dòng)化的程度。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的自動(dòng)和智能功能可以輕松應(yīng)對用戶的需求。
二、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用
1、數(shù)控機(jī)床
數(shù)控技術(shù)已經(jīng)有40年的發(fā)展史了，它在多個(gè)方面都有明顯的提高，比如結(jié)構(gòu)、功能和控制精度，具體表現(xiàn)為：1）結(jié)構(gòu)為多CPU、多主總線形式，具有緊湊、模塊化的特點(diǎn)。2）設(shè)計(jì)具有開放性，硬件系統(tǒng)和功能模塊可以最大限度地使用戶受益。3）系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)仿真二、三維加工過程，通過在線診斷和模糊控制等向車間提供編程技術(shù)。4）存儲(chǔ)器采用了大容量同時(shí)軟件設(shè)計(jì)為模塊化，這種改變使得數(shù)控的功能變得更加豐富，也使得CNC系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的控制功能。5）一個(gè)機(jī)床可以通過多過程和多通道控制實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立任務(wù)同時(shí)完成，并且系統(tǒng)中還集成了刀具破損檢測等。
2、工業(yè)機(jī)器人
第一代機(jī)器人對工作對象和環(huán)境的適應(yīng)性較低、靈活性較差，也被稱為示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們在進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)只能根據(jù)示教內(nèi)容進(jìn)行。在第一代機(jī)器人的基礎(chǔ)上改進(jìn)的第二代機(jī)器人擁有了先進(jìn)的傳感設(shè)備，它和計(jì)算機(jī)聯(lián)系密切，可以通過計(jì)算機(jī)來對工作進(jìn)行處理和分析，從而做出自己的判斷進(jìn)而控制動(dòng)作，這表明工業(yè)機(jī)器人開始變得實(shí)用化，表現(xiàn)出了低級(jí)智能。第三代機(jī)器人即是我們所稱的智能機(jī)器人了，它的工作離不開第五代計(jì)算機(jī)，通過傳感元件和計(jì)算機(jī)的作用來達(dá)到復(fù)雜的邏輯、判斷和決策能力。
3、計(jì)算機(jī)的集成系統(tǒng)
全局動(dòng)態(tài)最有綜合幫助實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，它并非是由各分散系統(tǒng)簡單組合而成的。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)打破了原有部門間的界限，制造是它的基干，通過這個(gè)基干達(dá)到對“物流”和“信息流”的控制，最終將經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)等有機(jī)結(jié)合起來。一個(gè)企業(yè)如果具有很高的集成度將會(huì)更好地優(yōu)化各種生產(chǎn)要素的配置關(guān)系，更大程度地開發(fā)出各生產(chǎn)要素的潛力。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、數(shù)字化：微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。如不斷發(fā)展的數(shù)控設(shè)備，利用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)過程進(jìn)行機(jī)種監(jiān)視、操作、管理和控制。
2、網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、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、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。
4、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(gè)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。
5、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(jí)方向發(fā)展。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)主要特點(diǎn)為具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等，由于微型化的特點(diǎn)，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。
6、綠色環(huán)保化：工業(yè)不斷發(fā)展、我們的生活舒適度不斷提升的同時(shí)環(huán)境污染缺越來越嚴(yán)重，資源也越來越緊缺。人們都在強(qiáng)烈呼吁保護(hù)環(huán)境、節(jié)約社會(huì)資源，所以機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢就是綠色環(huán)保。在新的時(shí)代背景下機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品必須要無害或者對生態(tài)環(huán)境的危害極小，必須符合人類健康要求，必須有極高的資源利用率，回收利用率也要很高，這就是綠色環(huán)保化在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的具體體現(xiàn)。
7、系統(tǒng)化：其特征之一就是系統(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(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。特征之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(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)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
結(jié)語
綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多技術(shù)的結(jié)晶，是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(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]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：機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化技術(shù)是綜合性技術(shù)類型，包含多種學(xué)科的知識(shí)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，是社會(huì)生產(chǎn)力不斷前行的結(jié)果。在科技的推動(dòng)下，機(jī)電一體化在諸多領(lǐng)域中產(chǎn)生影響，在推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。為因此，要對機(jī)電一體化涵義進(jìn)行深入分析和理解，對其應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行深入探討，明確發(fā)展方向，推動(dòng)這一技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1對機(jī)電一體化涵義的闡述
機(jī)電一體化技術(shù)凸顯綜合性的特征，融合多種學(xué)科的關(guān)鍵技術(shù)，主要涉及機(jī)械、電子等技術(shù)領(lǐng)域。凸顯全面性與綜合性，具體分析，機(jī)電一體化主要關(guān)注的是機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)以及信息技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的作用，重視對機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)電子器材的探索和研究，目的是更好地支持工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，為其提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。機(jī)電一體化發(fā)展實(shí)踐中，重點(diǎn)集中在信息與產(chǎn)品的組成，主要是關(guān)注傳感、信息以及機(jī)械技術(shù)的全面發(fā)展。之所以推廣機(jī)電一體化技術(shù)，主要是在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸滲透在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，加快產(chǎn)品創(chuàng)新，促進(jìn)改革，是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的必然。
2對機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用狀況的分析
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用介紹。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持和應(yīng)用下，整個(gè)生產(chǎn)操作的精度顯著增強(qiáng)，功能更加多樣化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，擁有緊湊的構(gòu)造，模塊化突出。在功能領(lǐng)域，開放性更強(qiáng)，推動(dòng)數(shù)控機(jī)床向著智能化的方向發(fā)展，提升機(jī)床的精確度，為整個(gè)生產(chǎn)提供更加全面、先進(jìn)的技術(shù)支持。2.2機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)制造和集成系統(tǒng)中的應(yīng)用。在機(jī)電一體化的支持下，計(jì)算機(jī)制造以及集成系統(tǒng)能夠滿足動(dòng)態(tài)管控的目的，達(dá)到對目標(biāo)的優(yōu)化，突破傳統(tǒng)模式的制約，保證信息的順暢性。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)諸多功能的融合，如開發(fā)、生產(chǎn)以及決策管理等，使得產(chǎn)品配置實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，集成度得到顯著增強(qiáng)。2.3機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹。對于柔性制造系統(tǒng)而言，涉及諸多部門，如機(jī)器人、數(shù)控等。要在裝配要求的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)需要，對工件進(jìn)行生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件、品種等進(jìn)行頻繁切換。在機(jī)電一體化的應(yīng)用下，產(chǎn)品質(zhì)量的增強(qiáng)成為必然，生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)大幅提升。2.4機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用介紹。機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的融合經(jīng)歷幾個(gè)發(fā)展時(shí)期，首先，機(jī)器人在得到相關(guān)指令之后，進(jìn)行單一動(dòng)作的重復(fù)，但是，對環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng)，也很難結(jié)合對象進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。其次，在工業(yè)機(jī)器人中加裝傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對工作環(huán)境的識(shí)別和適應(yīng)，及時(shí)反饋相關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對信息的有效處理，同時(shí)，反饋功能比較突出，滿足對整個(gè)操作動(dòng)作的控制需求。這一時(shí)期的機(jī)器人在智能水平上處于較低級(jí)階段，但是，實(shí)用性得到顯著提升。再次，工業(yè)機(jī)器人緊跟時(shí)展步伐，向著智能化的方向發(fā)展，感知能力增強(qiáng)，能夠完成復(fù)雜的邏輯思維，具備了決策能力，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，獨(dú)立運(yùn)行特點(diǎn)更加突出。
3對機(jī)電一體化發(fā)展趨勢和方向的介紹
3.1機(jī)電一體化在綠色化方面更加突出。在現(xiàn)代科技的發(fā)展下，整個(gè)社會(huì)發(fā)展水平不斷提升，環(huán)境問題備受關(guān)注，更加關(guān)注對資源的節(jié)約以及生態(tài)的保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)也要順利這一發(fā)展趨勢，追求綠色發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展綠色機(jī)電一體化，實(shí)現(xiàn)能耗的有效降低，在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，維護(hù)生態(tài)平衡。3.2機(jī)電一體化的智能化不斷完善。智能化的發(fā)展在很大程度上依賴于科技的進(jìn)步和發(fā)展。在時(shí)展中，智能化與機(jī)電一體化融為一體，相互促進(jìn)。在發(fā)展中，注重綜合性思維方式的引進(jìn)，以控制理論為基礎(chǔ)，強(qiáng)化控制性。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在智能性方面無法與人的思維進(jìn)行媲美，但是，借助智能化的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜問題的緩解，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的飛速發(fā)展。3.3機(jī)電一體化中網(wǎng)絡(luò)化的分析。信息技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，使得整個(gè)社會(huì)的發(fā)展速度更加飛速。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域發(fā)揮作用。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)催生了多種技術(shù)類型，影響人們的生活。在遠(yuǎn)程終端監(jiān)控設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)得到功能上的集中體現(xiàn)，尤其是計(jì)算機(jī)的支持下，其優(yōu)勢更加突出。為此，網(wǎng)絡(luò)化在機(jī)電一體化中的發(fā)展成為其完善中的必然一環(huán)。3.4模塊化得到發(fā)展。機(jī)電一體化在不斷完善中，模塊化成為其必然選擇。目前，機(jī)電一體化包含諸多類型，為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步開放的目的，需要將模塊化作為發(fā)展方向，對技術(shù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑瑢?shí)現(xiàn)整體功能的強(qiáng)化。3.5全息系統(tǒng)化得到推廣應(yīng)用。全信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善受到 智能化技術(shù)的廣泛影響。在全息系統(tǒng)化的應(yīng)用下，采用了開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自由重組，同時(shí)，通信能力更強(qiáng)，為人機(jī)一體化的發(fā)展提供更多的支持。
綜上，整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)力在發(fā)展到一定階段之后，機(jī)電一體化成為必然趨勢，也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，機(jī)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的全面融合，凸顯全面性與綜合性的特征。因此，為了實(shí)現(xiàn)對機(jī)電一體化的全面的理解和掌握，要對其概念進(jìn)行明確，明確其應(yīng)用的主要方向，系統(tǒng)分析其發(fā)展趨勢和方向，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的有序發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面提供更大的便利。
作者:梁晉 單位:山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司物資供銷分公司
參考文獻(xiàn):
[1]黃駿.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢展望[J].科技展望,2016(19):84.
【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。
近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。
1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征
光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便
光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動(dòng)部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品
光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實(shí)行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢
光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：
（1）激光技術(shù)
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時(shí)，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
（3）激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）
[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）
[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來.光機(jī)電信息，2003（12）
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；故障診斷；維護(hù)管理
中圖分類號(hào)：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1006-6012（2015）12-0169-01
1機(jī)電一體化系統(tǒng)概述
所謂的機(jī)電一體化主要是指在機(jī)構(gòu)的動(dòng)力功能、信息處理功能、控制功能以及主攻能上引入電子方面的技術(shù)，將電子化的設(shè)計(jì)與軟件以及機(jī)械裝置有效的結(jié)合進(jìn)而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其主要是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來出發(fā)，綜合運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及傳感測控技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)功能的目標(biāo)所要求的，從而進(jìn)行布局。每個(gè)功能單元合理配置，在高質(zhì)量的、高可靠性的、多功能的以及低能耗意義上來實(shí)現(xiàn)具有的特定的功能。
2故障診斷一般過程及方法
2.1機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷步驟
首先是要對設(shè)備狀態(tài)的特征信號(hào)進(jìn)行檢測；然后是提取一些相應(yīng)的征兆從檢測到的特征信號(hào)中；最后要根據(jù)這些出現(xiàn)的征兆和其它診斷出來的信息來對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，以此完成對機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷。其檢測設(shè)備的特征信號(hào)，通常來講，表現(xiàn)為其所具有的兩種形式：其一，通過溫度、射線、彈性波、電流以及振動(dòng)等表以能量的方式而表現(xiàn)出來的特征信號(hào)。其二，通過直接看到的裂縫、銹蝕，或者以設(shè)備所產(chǎn)生的油液、排放的煙霧等等以物態(tài)形式從而表現(xiàn)出特征信號(hào)。對于這些通過檢測能量方式而表現(xiàn)出來的一些特征信號(hào)，如不對其使用人的感官，那么一定要對其進(jìn)行傳感裝置的使用，因?yàn)檫@類信號(hào)的檢測是能量通過交換才能完成的。其中，以物態(tài)形式進(jìn)行提取，通常只采用特定的直接觀測或者是收集裝置，而不對此使用傳感裝置。
2.2現(xiàn)代故障診斷方法
（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷。為了使故障診斷的準(zhǔn)確性得到提高，要對神經(jīng)元的感特性進(jìn)行利用，把不一樣的故障特征數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉處理。其中，最為重要的是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如，螞蟻算法、遺傳算法進(jìn)行融合，以此對故障診斷的準(zhǔn)備率以及其執(zhí)行的效率得到有效的提高。
（2）專家系統(tǒng)診斷。所謂的專家系統(tǒng)技術(shù)是指把專家的專業(yè)診斷知識(shí)通過匯總，做成一個(gè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)分析機(jī)電設(shè)備故障的特征數(shù)據(jù)，并能監(jiān)測機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)，從而利用數(shù)據(jù)庫中專家知識(shí)數(shù)據(jù)對機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行分析和診斷。
（3）模糊技術(shù)診斷。模糊技術(shù)診斷是在合理的模糊規(guī)則判斷邏輯下，根據(jù)不同故障因素的權(quán)重進(jìn)行故障診斷，主要用來對多種因素共同影響的故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確判定。
3機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障原因分析
3.1機(jī)電設(shè)備機(jī)械磨損
通常情況下，機(jī)械設(shè)備在安裝的過程中，都會(huì)存在裝配誤差和制造誤差，所謂的零誤差都是相對的，所以經(jīng)常會(huì)有直接受力部件之間相互接觸相互磨損的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3.2電氣設(shè)備線路老化
由于受到電壓的影響和電流的沖擊，機(jī)電設(shè)備的電子元器件難免會(huì)發(fā)生氧化、疲勞和絕緣老化的現(xiàn)象，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，至少有一半以上的事故都是因?yàn)殡姎饩€路老化而造成的。
3.3液壓元件密封問題
在機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備的液壓元件需要承受壓力和交變荷載的沖擊。而由于受這些因素的影響，設(shè)備中液壓元件會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，久之，元件的密封性就會(huì)出現(xiàn)問題。
3.4人為因素
在機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于工作人員沒有嚴(yán)格按照操作規(guī)程來工作，存在安全意識(shí)不強(qiáng)的問題，就會(huì)使機(jī)電系統(tǒng)在工作時(shí)出現(xiàn)故障，不僅會(huì)造成停機(jī)，甚至還會(huì)帶來安全事故。
3.5工況環(huán)境差
在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行中，工作人員容易忽略設(shè)備工作環(huán)境的因素，缺少必要的保養(yǎng)和維護(hù)，這都會(huì)造成機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備故障頻繁出現(xiàn)，甚至設(shè)備會(huì)過早的報(bào)廢。
4機(jī)電一體化系統(tǒng)維護(hù)管理的具體策略
4.1實(shí)施狀態(tài)維修策略
所謂的狀態(tài)是指機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的各種狀態(tài)，主要包括設(shè)備的待機(jī)狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，過載狀態(tài)等，獲取這些狀態(tài)全部依賴于設(shè)備工作人員的操作記錄日記和傳感器的監(jiān)測。而狀態(tài)維修是指要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)科學(xué)合理的制定出維修的策略，例如要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，來確定大修、中修、小修還是不修等策略，如果個(gè)別不是很關(guān)鍵的零部件出現(xiàn)磨損，但對機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行沒有造成影響，就可以采取不修的策略。
4.2引入監(jiān)督體制、提高操作規(guī)范性
在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行中，要引入監(jiān)督體制，提高操作規(guī)程的規(guī)范性，安全人員要在操作工位上定檢、巡檢，提高操作人員的操作規(guī)范，并通過完善監(jiān)督機(jī)制，降低機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備故障發(fā)生的機(jī)率。
4.3重視維護(hù)管理人才的培養(yǎng)
要加大對技術(shù)人員的培養(yǎng)力度，加強(qiáng)對于機(jī)電設(shè)備故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)方面的學(xué)習(xí)，提高技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)，以便對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的診斷，做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，提高機(jī)電一體化設(shè)備使用年限。
5結(jié)束語
在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，并且隨著科技水平的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)會(huì)更加的完善，但是由于機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化程度較高，發(fā)生故障的機(jī)率也比較大，所以要認(rèn)真分析機(jī)電設(shè)備故障，并制定合理的措施，定期認(rèn)真的進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，提高技術(shù)人員的專業(yè)技能，通過有效的狀態(tài)監(jiān)測預(yù)防各種機(jī)電設(shè)備故障的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)：
[1]董金森,張小揚(yáng).論機(jī)電一體化技術(shù)[J].有色金屬加工,2009,(02):20.
關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化；技術(shù)；現(xiàn)狀；對策
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）06-0025-01
0 引言
機(jī)電一體化代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的發(fā)展方向。在20世紀(jì)90年代后期，機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展并向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。隨著光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等滲入了機(jī)電一體化，進(jìn)而出現(xiàn)了一些新的機(jī)電一體化的新分支。人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)也為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了更廣闊的前景。
1 機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及其他技術(shù)相融合而構(gòu)成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體的一個(gè)學(xué)科。所以機(jī)電一體化技術(shù)又稱為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。但是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。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，還有新的功能，如自動(dòng)檢測、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。機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，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。
機(jī)電一體化現(xiàn)在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。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)成為最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
2 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)達(dá)國家經(jīng)過幾十年的研究和運(yùn)用，現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)正向智能化方向發(fā)展。最新的技術(shù)方向是：光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，使得微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中出現(xiàn)，從而出現(xiàn)光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；通過進(jìn)一步對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，使機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都得到了深入研究。
中國的機(jī)電一體化技術(shù)從80年代才開始在企業(yè)里應(yīng)用和研究。經(jīng)過20多年的努力我國在機(jī)電一體化技術(shù)方面取得了一定成果，盡管我們國家對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)給予了積極支持，特別是在涉及基礎(chǔ)技術(shù)、綜合技術(shù)等方面給予大力扶持。但機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比仍有相當(dāng)差距。
2.1 數(shù)控技術(shù)方面 中國從1958年開始發(fā)展數(shù)控技術(shù)，經(jīng)過近50年的發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場占有率達(dá)50%，出口到其它國家的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床也占到我國產(chǎn)量的10%左右。從90年代后期開始，我國的數(shù)控機(jī)床的精度發(fā)展迅速：普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)（0.01μm）。但是高精密的數(shù)控機(jī)床仍然需要從國外進(jìn)口！
2.2 工業(yè)機(jī)器人方面 我國的機(jī)器人研發(fā)技術(shù)從60年代才開始，目前很多的機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)都掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)及軟件編程技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，能夠生產(chǎn)了部分機(jī)器人的關(guān)鍵元器件，機(jī)器人已進(jìn)入實(shí)用化階段，中國已開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、噴漆、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機(jī)器人。中國的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)能自主解決工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，自主進(jìn)行機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程等關(guān)鍵技術(shù)。我國市場上運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人最多的企業(yè)目前主要分布在軍工企業(yè)、先進(jìn)制造行業(yè)及一些實(shí)力雄厚的大型，其中完全國產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在這些行業(yè)中占到30%左右。不可否認(rèn)的是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)還是被國外的企業(yè)牢牢控制！
2.3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面 我國經(jīng)過多年的理論和技術(shù)準(zhǔn)備，計(jì)算機(jī)集成制造已經(jīng)有了較快發(fā)展，進(jìn)一步縮短了和國外的差距。
3 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展對策
根據(jù)我國的機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，結(jié)合我國機(jī)電一體化企業(yè)的實(shí)際狀況，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面考慮：
3.1 要把發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)作為增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容，鼓勵(lì)和促進(jìn)企業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域有所作為。同時(shí)，為縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，可以通過引進(jìn)、消化、升級(jí)來逐步達(dá)到提高自主創(chuàng)新能力的目的。有關(guān)部門可以通過政府采購、項(xiàng)目設(shè)立等措施，達(dá)到支持和鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的目標(biāo)。
3.2 要充分發(fā)揮大專院校、研究機(jī)構(gòu)的科研作用，讓大專院校、研究機(jī)構(gòu)與一些大中型企業(yè)在機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行合作研究，推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展并把最新的研究成果快速的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用于實(shí)際的產(chǎn)品和相關(guān)的領(lǐng)域，為各方面帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益從而達(dá)到相互促進(jìn)的積極作用。
3.3 要明確機(jī)電一體化技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣的主力軍是企業(yè)，在這方面，技術(shù)和綜合實(shí)力雄厚的大型企業(yè)將發(fā)揮舉足輕重的作用。有關(guān)部門應(yīng)該在稅收、金融和其他方面給予一定的優(yōu)惠傾斜。
4 結(jié)語
機(jī)電一體化是許多科學(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。21世紀(jì)，機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面都會(huì)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。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]李運(yùn)華.機(jī)電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003.
[2]芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)正以迅猛之勢進(jìn)行發(fā)展，極大的推動(dòng)了不同領(lǐng)域之間的交叉滲透與融合，機(jī)電一體化就是不同領(lǐng)域之間交融的產(chǎn)物。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在原有的機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，融合了微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)的技術(shù)所生產(chǎn)出的新產(chǎn)品。機(jī)電一體化的產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)上，大大提高了工作效率以及工作的質(zhì)量，已經(jīng)在工業(yè)中得到了普遍的使用。
一、關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
1、性能得到提高
機(jī)電一體化的生產(chǎn)設(shè)備在原有的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使得它在生產(chǎn)安全以及可靠性的方面都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品一般都具有報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷等功能。在工作期間如果遇到了一些突發(fā)的狀況，比如過載、過流、短路等一些問題，機(jī)電一體化的產(chǎn)品能夠自動(dòng)采取保護(hù)的措施，盡可能的避免或者是減少設(shè)備和人身的事故，對于設(shè)備使用的安全性有了顯著的提高。
2、效率得到提高
機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動(dòng)控制的系統(tǒng)對機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3使用性能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺(tái)上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時(shí)候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
4、功能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。
5、維護(hù)得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候，是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過程中針對所出現(xiàn)的問題自動(dòng)采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
機(jī)電一體化的產(chǎn)品是通過自身內(nèi)部各個(gè)組成部分功能的綜合與協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)它自身的功能。從機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面來看，該產(chǎn)品具有智能化、自動(dòng)化以及多功能等特點(diǎn)，但是想要實(shí)現(xiàn)這種多功能基本需要該類產(chǎn)品中擁有五種內(nèi)部的功能，就是主功能、檢測功能、動(dòng)力功能、控制功能以及執(zhí)行的功能，而機(jī)電一體化產(chǎn)品或者系統(tǒng)都是由這些功能的組成部分和技術(shù)構(gòu)成的。
1、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。
2、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動(dòng)力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。
3、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測定的物理量，這個(gè)過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對這些物理量進(jìn)行精確的測定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類的信息。
4、機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。
5、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向
1 機(jī)電一體化的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法，對人類智能進(jìn)行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。
2機(jī)電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個(gè)部件，單元的匹配和接口。模塊化將會(huì)為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
3機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨(dú)特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會(huì)風(fēng)靡全球。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。
4機(jī)電一體化的微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活。
5機(jī)電一體化的系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的特征之一就是將系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步采用開放式與模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以進(jìn)行靈活的組態(tài)，裁剪和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制以及進(jìn)行綜合管理。第二個(gè)特征就是它的通信功能得到了加強(qiáng)。
總結(jié)：
經(jīng)過本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個(gè)孤立的個(gè)體，是一個(gè)由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時(shí)代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)：
[1] 卜燕萍,曾靜. 淺析機(jī)電一體化的進(jìn)程與智能化趨勢[J]. 益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008,(02) .
[2] 董軍. 淺析機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 科技信息(學(xué)術(shù)研究), 2008,(03) .
[3] 張鑫. 淺談機(jī)電一體化的發(fā)展及趨勢[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(06) .
[4] 胡家華. 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2011,(21) .
