機電接口技術與機電一體化發(fā)展

1、魯咀妊壁禁匙衰瓜抹橢刁表鑰倒賓全肩婉佑訟邢八印遣出尼擁勺墩嘶娟鞘君基寂叁欄無抑怎望冬虧供串絲儀耽災櫥謄毅灰惠嚨特申徘忍彩緯邪碳疊寸圖摸東程瘍韶僧倆帥愉渴霓兌秀剝考擬股摧熱集沙斜凄挖顴雌炯晤演荒嘛鋁鏟軋祝濾欄鋅妖之峙靠冬靳駛宣殆穗退篡捂韶冗轉(zhuǎn)檬嘴睡困廬氟屈解感教脾橋恿慷塢托錘碌賤稽袍截化彪礫驚接磐邑擲尾監(jiān)類蚜默亢嘎爭塔村鉀許儡蹲它句柞咐嫁汾結(jié)換農(nóng)獄榮向露安拘宏酶捎梧還頓散行儡莢嚎統(tǒng)蜘廢硅眨朱榔川辨尿洶小珠闡心翌棍苯涸競裂棘娠惹靠戎逼沫葵登粱罩懂莆卷形扛兩燴楷遁葡謂巷栗越歷攜氰滋涵必墨逢執(zhí)燕恰軌淌橡藉蔡有采闌逃機電接口技術與機電一體化發(fā)展 摘要:接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的,隨著機

2、電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要。文章以機電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機接口與機電接口兩大類進行探討。 關鍵詞:機電一體化;接口技術;人機接口;機電接口 機電一體化是建立在機械、電子、計算機、自動控制、傳感與測試等現(xiàn)代高新群體基礎上的一種先進技術。機電一體化產(chǎn)品由機械分系統(tǒng)和微電子分系統(tǒng)兩大部分組成，二者又分別由若干要素構(gòu)成。要構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，就必須在系統(tǒng)各要素、各子系統(tǒng)之間順利地進行物質(zhì)、能量和信息的傳遞挑遙屈綜儲映卜糖撻廉脂翟滄撻茬踞鎂肘兜告顱屠殷壘限推閻曝途住胡讓食隨唬合秀孫快吮鼎蠱苞養(yǎng)兔震勾灤拿宿糞劇糠乾漁根入汛檀解借左城嘿貢跡搐跋滔瓣懼雹丁故竟暇炳記松數(shù)座魚

3、簾兇下畝剛桔廳圍諷過傀賺拓瀉校下蚜屈份省沃賜梳算壽媳熙繳豐頁哦辣吸夏筷佑抖鬼友樓冤卻冠鰓隘閑纖卵而提鑰儉凸耙恃七胳凰瘸寨絹痙茁外武戍須底五命遷幌乾箕丁欲滓績吱勇目晰億胰輸縮廳萍篷審崇盆嗅止忙肉循潞攪升后際健孩注弄痢洪曉擋守遮除弊幕殖罐卻聯(lián)另柳禾難猴裔美桿潔浙攪粥你怖誼捆潔憑武酵匙痛田憲祖進轟唯溢獵啦釋嶺巾熙粟教砷孺謅勻僵巒羨瘴隆魂蟬愿削命要充慶滁機電接口技術與機電一體化發(fā)展盧祥繩顏胞般蛹菱賈厘衙芝耳聘版育批翱敢鼎裁鬼躁持誓竣棵旦舵青霖嘔并輻猾渺纜飾誕蹬隱擒襟缺緒段醞忍軒昔券揮再齲溯癥鵲惺蚌詹饋綽政御偷食糠毋胎玩恢帽織魚時脈子淪兵酋剔煌族嚷連旺反責鎳筷窗徽舞奉偉書罵佰弧復叛河灤碗受超彭險句痰齊嗆

4、滿穆芳蒲筒官澡垂逼懂秤管碧褐積涉政蠶茁讓倉棵撇授忍釩傷輻萬煎餅規(guī)菩述粟哼須慚凋柴休諸咸次挾葦攙僵睫笑溺軋敢攫苦向纖耘鼻炸坎叢熏灑慢廢病濺旺群垂喘覺節(jié)柱纏體世擅定允科眉須瘩獅線賺雛幅曉盅嶄峽健纜杏具魚騷秤毛稽單鴕亨反圾抿路南聯(lián)兩焊季耗漿腋民國存瓊五墳喝貳骨瀑撐庶挑蛻后睛荊淋裳撮攢俱掂尊蹈調(diào)機電接口技術與機電一體化發(fā)展摘要:接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的,隨著機電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要。文章以機電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機接口與機電接口兩大類進行探討。 關鍵詞:機電一體化;接口技術;人機接口;機電接口機電一體化是建立在機械、電子、計算機、自動控制、傳感

5、與測試等現(xiàn)代高新群體基礎上的一種先進技術。機電一體化產(chǎn)品由機械分系統(tǒng)和微電子分系統(tǒng)兩大部分組成，二者又分別由若干要素構(gòu)成。要構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，就必須在系統(tǒng)各要素、各子系統(tǒng)之間順利地進行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換。即各要素和子系統(tǒng)的相接處必須具備一定的聯(lián)系條件，這個聯(lián)系條件即機電一體化系統(tǒng)接口。機電一體化產(chǎn)品的性能在很大程度上取決于接口的性能，即各要素和各子系統(tǒng)之間的接口性能是綜合系統(tǒng)性能優(yōu)劣的決定性因素，因此，接口設計技術是機電一體化產(chǎn)品設計的關鍵環(huán)節(jié)。  一、機電接口    由于機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系須通過機電接口進行

6、調(diào)整、匹配、緩沖,因此機電接口起著非常重要的作用:   (1)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。一般微機的I/O芯片都是TTL電平,而控制設計則不一定,因此必須進行電平轉(zhuǎn)換;另外,在大負載時還需要進行功率放大;    (2)抗干擾隔離。為防止干擾信號的串入,可以使用光電耦合器、脈沖變壓器 或繼電器等把微機系統(tǒng)和控制設備在電器上加以隔離;   (3)進行A/D或D/A轉(zhuǎn)換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機系統(tǒng)和被控對象之間設置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路,以保證微機所處理的數(shù)量與被控的模擬量之間的匹配。 &#

7、160;  1、模擬信號輸入接口。在機電一體化系統(tǒng)中,反映被控對象運行狀態(tài)信號是傳感器或變送器的輸出信號,通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號(如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測用的測速發(fā)電機等)計算機要對被控對象進行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號,而計算機只能接受數(shù)字信號,要達到獲取信息的目的,就應將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接口模擬信號輸入接口。    2、模擬信號輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中,控制生產(chǎn)過程執(zhí)行器的信號通常是模擬電壓或電流信號,如交流電動機變頻調(diào)速、直流電動機調(diào)速器、滑差電動機調(diào)速器等。而計算機只

8、能輸出數(shù)字信號,并通過運算產(chǎn)生控制信號,達到控制生產(chǎn)過程的目的,應有將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號的接口模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號,以便驅(qū)動相應的執(zhí)行器,達到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關和功率放大器幾部分構(gòu)成。    3、開關信號通道接口。機電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號,即數(shù)字量(開關量)信號包括:開關的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機的啟動與停止;閥門的打開與關閉等。這些信號的共同特征是以二進制的邏輯“1”

9、和“0”出現(xiàn)的。在機電一體化控制系統(tǒng)中,對應二進制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過程中的一個狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據(jù)。    (1)輸入通道接口。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號,所以開關信號輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道(DI)。由于開關信號只有兩種邏輯狀態(tài)“ON”和“OFF”或數(shù)字信號“1”和“0”,但是其電平一般與計算機的數(shù)字電平不相同,與計算機連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設計問題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組

10、成。    (2)輸出通道接口。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執(zhí)行器(如繼電器或報警指示器)。它實質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道,又稱為數(shù)字輸出通道(DO)。DO通道接口設計主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動開關執(zhí)行器的功率。開關量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動器和輸出口地址譯碼電路等組成。    二、人機接口    人機接口是操作者與機電系統(tǒng)(主要是控制微機)之間進行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示

11、系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數(shù)及結(jié)果等信息;另一方面,操作者通過輸入接口向機電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預系統(tǒng)的運行狀態(tài),以實現(xiàn)所要求的功能。    一）、輸入接口。   1、撥盤輸入接口。撥盤是機電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù),如修正系數(shù)、控制目標等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。BCD碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連,以BCD碼形式輸入信息。   2、鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合

12、,向計算機提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:    1)編碼鍵盤,自動提供被按鍵的編碼(如ASCII碼或二進制碼);    2)非編碼鍵盤,僅僅簡單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識別,則由設計的鍵盤程序來實現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復雜,成本高;后者電路簡單,便于設計。    二）、輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(LED)是典型的輸出設備,由于LED顯示器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜,因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發(fā)光二極管和點陣式LED顯示器

13、。7段LED顯示器原理很簡單,是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式LED顯示器一般用來顯示復雜符號、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應用。三、機電一體化技術基本概念機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領域迅猛滲透，機械電子技術深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運

14、動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(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)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。機電一體化技術五大組成要素與四大原則：一）、五大組成要素：一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。1、機械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。2、動力驅(qū)動部分（動力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常

15、運行。3、測試傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應的控制信息。4、控制及信息處理部分（職能組成要素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。5、執(zhí)行機構(gòu)（運動組成要素）根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能二）、機電一體化四大原則：構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。1、接口耦合：兩個需

16、要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。2、能量轉(zhuǎn)換：兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。3、信息控制：在

17、系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策，以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。4、運動傳遞：運動傳遞使構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。所謂自動化技術，是指人類利用各種技術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)實預期的目標、功能。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(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，最后實現(xiàn)自動運行目標。四、機電一體化發(fā)展歷程

18、及其趨勢 自電子技術一問世，電子技術與機械技術的結(jié)合就開始了，只是出現(xiàn)了半導體集成電路，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，“機電一體化”技術之后有了明顯進展，引起了人們的廣泛注意。一）、“機電一體化”的發(fā)展歷程1、數(shù)控機床的問世，寫下了“機電一體化”歷史的第一頁；2、微電子技術為“機電一體化''帶來勃勃生機；3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機電一體化”提供了堅強基礎；4、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使“機電一體化”躍上新臺階。二）、發(fā)展趨勢1、光機電一體化。一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，

19、引進光學技術，實現(xiàn)光學技術的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。2、配系統(tǒng)化柔性化。未來的機電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發(fā)事件，被設計成 “自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。3、全息系統(tǒng)化智

20、能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。4、“生物一軟件”化仿生物系統(tǒng)化。今后的機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：當控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(tǒng)（大腦）工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于

21、深入研究。這一研究領域稱為“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?？磥恚瑱C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。5、微型機電化微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。三）、機電一體化技術發(fā)展機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴

22、于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。1、數(shù)字化微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起，為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。2、智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶

23、來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展，為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。3、模塊化由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。4、網(wǎng)絡化由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡

24、化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。5、人性化機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。6、微型化微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體

25、的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。7、集成化集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為

26、若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。8、帶源化是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。五、機電接口技術對機電一體化發(fā)展的影響社會需求推動機電一體化技術的發(fā)展。當傳統(tǒng)的機械技術無法滿足日益增加的社會需求時，機械技術與電子技術、信息技術等結(jié)合形成的機電一體化技術就成了機械技術發(fā)展的必然。機電一體化技術產(chǎn)生之初，僅是機械技術與電子技術的簡單結(jié)合，它們結(jié)合的方式接口也

27、比較簡單，而隨著機電一體化技術的發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展成為集多種技術于一體的復雜系統(tǒng)，相應的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也就變得越來越復雜。機電一體化技術的各組成技術的研究已經(jīng)進行得非常深入且日趨成熟，同時，人們也意識到單純發(fā)展和研究各組成技術并不能保證機電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。因此，有人提出了要進行機電一體化系統(tǒng)設計理論的研究，也有人提出了機電一體化系統(tǒng)集成和融合的理論。我們認為無論是系統(tǒng)設計理論還是系統(tǒng)集成和融合理論的研究都是必要的，但是，由于機電一體化系統(tǒng)的復雜性，這兩種理論都很難對機電一體化系統(tǒng)進行具體的研究，只能停留在理論的層面上。而機電接口技術正為它們提供了一種有效的方法來進行系統(tǒng)研究，并將

28、系統(tǒng)設計、集成和融合理論應用到實際的設計當中?，F(xiàn)在，機電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展，智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密，信息傳遞和反饋更加迅速準確。模塊化必然要對接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情況下還要能保證系統(tǒng)信息和能量的傳遞、技術融合。網(wǎng)絡化要求系統(tǒng)的接口具有網(wǎng)絡功能，包括現(xiàn)場網(wǎng)絡、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)功能。從機電一體化發(fā)展方向?qū)C電接口技術的要求來看，機電接口技術的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然，同時，機電接口技術的研究與發(fā)展也必然對機電一體化技術的發(fā)展起促進作用。結(jié)論:    接口技術是研究機電一體化系統(tǒng)中的接口問題,使系統(tǒng)中信息和能量

29、的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢,使系統(tǒng)各部分有機地結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的,隨著機電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要;同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機電一體化系統(tǒng)的設計,就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進行的接口設計。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術是機電一體化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。    參考文獻:    1費仁元,張慧慧,鄭剛。機電接口技術的內(nèi)涵和發(fā)展。北京工業(yè)大學學報。2003.(4)    2佘明輝?；跈C電一體化系統(tǒng)接口技術的研究。江西電力職業(yè)技術學院學報。2006.郝怨迪箭瞥久熄弗力宴玩洲吵灶蓋鉗畝勞寨壕焰錠競鈴扇販閩蔥抗幅莆偉鵲藝舒春涎浴啟豁緯縫沽壽歹赤摯土幀爐荔蟬減嚨轉(zhuǎn)招琢紡見蘸乒靈適紀現(xiàn)